]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched_fair.c
ARM: OMAP2: Place SMS and SDRC into smart idle mode
[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 unsigned int sysctl_sched_latency __read_mostly = 20000000ULL;
38
39 /*
40  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
41  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
42  */
43 unsigned int sysctl_sched_min_granularity __read_mostly = 2000000ULL;
44
45 /*
46  * sys_sched_yield() compat mode
47  *
48  * This option switches the agressive yield implementation of the
49  * old scheduler back on.
50  */
51 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
52
53 /*
54  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
55  * (default: 25 msec, units: nanoseconds)
56  *
57  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
58  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
59  * have immediate wakeup/sleep latencies.
60  */
61 unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity __read_mostly = 25000000UL;
62
63 /*
64  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
65  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
66  *
67  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
68  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
69  * have immediate wakeup/sleep latencies.
70  */
71 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity __read_mostly = 1000000UL;
72
73 unsigned int sysctl_sched_stat_granularity __read_mostly;
74
75 /*
76  * Initialized in sched_init_granularity() [to 5 times the base granularity]:
77  */
78 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
79
80 /*
81  * Debugging: various feature bits
82  */
83 enum {
84         SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
85         SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 2,
86         SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 4,
87         SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     = 8,
88         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 16,
89         SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         = 32,
90 };
91
92 unsigned int sysctl_sched_features __read_mostly =
93                 SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *1 |
94                 SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *0 |
95                 SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
96                 SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     *1 |
97                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
98                 SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         *0;
99
100 extern struct sched_class fair_sched_class;
101
102 /**************************************************************
103  * CFS operations on generic schedulable entities:
104  */
105
106 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
107
108 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
109 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
110 {
111         return cfs_rq->rq;
112 }
113
114 /* currently running entity (if any) on this cfs_rq */
115 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
116 {
117         return cfs_rq->curr;
118 }
119
120 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
121 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
122
123 static inline void
124 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
125 {
126         cfs_rq->curr = se;
127 }
128
129 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
130
131 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
132 {
133         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
134 }
135
136 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
137 {
138         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
139
140         if (unlikely(rq->curr->sched_class != &fair_sched_class))
141                 return NULL;
142
143         return &rq->curr->se;
144 }
145
146 #define entity_is_task(se)      1
147
148 static inline void
149 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se) { }
150
151 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
152
153 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
154 {
155         return container_of(se, struct task_struct, se);
156 }
157
158
159 /**************************************************************
160  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
161  */
162
163 /*
164  * Enqueue an entity into the rb-tree:
165  */
166 static inline void
167 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
168 {
169         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
170         struct rb_node *parent = NULL;
171         struct sched_entity *entry;
172         s64 key = se->fair_key;
173         int leftmost = 1;
174
175         /*
176          * Find the right place in the rbtree:
177          */
178         while (*link) {
179                 parent = *link;
180                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
181                 /*
182                  * We dont care about collisions. Nodes with
183                  * the same key stay together.
184                  */
185                 if (key - entry->fair_key < 0) {
186                         link = &parent->rb_left;
187                 } else {
188                         link = &parent->rb_right;
189                         leftmost = 0;
190                 }
191         }
192
193         /*
194          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
195          * used):
196          */
197         if (leftmost)
198                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
199
200         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
201         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
202         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
203         cfs_rq->nr_running++;
204         se->on_rq = 1;
205
206         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
207 }
208
209 static inline void
210 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
211 {
212         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
213                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
214         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
215         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
216         cfs_rq->nr_running--;
217         se->on_rq = 0;
218
219         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
220 }
221
222 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
223 {
224         return cfs_rq->rb_leftmost;
225 }
226
227 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
228 {
229         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
230 }
231
232 /**************************************************************
233  * Scheduling class statistics methods:
234  */
235
236 /*
237  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
238  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
239  * (down to a sensible low limit on granularity)
240  *
241  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
242  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
243  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
244  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
245  * reach the minimum granularity value.
246  *
247  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
248  *
249  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
250  *
251  * This comes out of the following equations:
252  *
253  *    kA1 + gran = kB1
254  *    kB2 + gran = kA2
255  *    kA2 = kA1
256  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
257  *    lat = d * nr
258  *
259  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
260  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
261  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
262  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
263  * sched_latency that we aim for.)
264  */
265 static long
266 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
267 {
268         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
269         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
270
271         if (nr > 1) {
272                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
273                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
274         }
275
276         return gran;
277 }
278
279 /*
280  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
281  * nice level, but only linearly, not exponentially:
282  */
283 static long
284 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
285 {
286         u64 tmp;
287
288         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
289                 return granularity;
290         /*
291          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
292          */
293         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
294                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
295                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
296         }
297         /*
298          * Negative nice level tasks get linearly finer
299          * granularity:
300          */
301         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
302
303         /*
304          * It will always fit into 'long':
305          */
306         return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
307 }
308
309 static inline void
310 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
311 {
312         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
313
314         /*
315          * Niced tasks have the same history dynamic range as
316          * non-niced tasks:
317          */
318         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
319                 se->wait_runtime = limit;
320                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
321                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
322         }
323         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
324                 se->wait_runtime = -limit;
325                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
326                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
327         }
328 }
329
330 static inline void
331 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
332 {
333         se->wait_runtime += delta;
334         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
335         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
336 }
337
338 static void
339 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
340 {
341         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
342         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
343         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
344 }
345
346 /*
347  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
348  * are not in our scheduling class.
349  */
350 static inline void
351 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
352 {
353         unsigned long delta, delta_exec, delta_fair, delta_mine;
354         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
355         unsigned long load = lw->weight;
356
357         delta_exec = curr->delta_exec;
358         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
359
360         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
361         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
362
363         if (unlikely(!load))
364                 return;
365
366         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
367         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
368
369         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_min_granularity) {
370                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
371                 delta = min(delta, (unsigned long)(
372                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
373                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
374                 delta_mine -= delta;
375         }
376
377         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
378         /*
379          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
380          * but we were only entitled to delta_mine amount of
381          * time during that period (if nr_running == 1 then
382          * the two values are equal)
383          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
384          */
385         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
386 }
387
388 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
389 {
390         struct sched_entity *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
391         unsigned long delta_exec;
392
393         if (unlikely(!curr))
394                 return;
395
396         /*
397          * Get the amount of time the current task was running
398          * since the last time we changed load (this cannot
399          * overflow on 32 bits):
400          */
401         delta_exec = (unsigned long)(rq_of(cfs_rq)->clock - curr->exec_start);
402
403         curr->delta_exec += delta_exec;
404
405         if (unlikely(curr->delta_exec > sysctl_sched_stat_granularity)) {
406                 __update_curr(cfs_rq, curr);
407                 curr->delta_exec = 0;
408         }
409         curr->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
410 }
411
412 static inline void
413 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
414 {
415         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
416         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
417 }
418
419 /*
420  * We calculate fair deltas here, so protect against the random effects
421  * of a multiplication overflow by capping it to the runtime limit:
422  */
423 #if BITS_PER_LONG == 32
424 static inline unsigned long
425 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
426 {
427         u64 tmp = (u64)delta * weight >> shift;
428
429         if (unlikely(tmp > sysctl_sched_runtime_limit*2))
430                 return sysctl_sched_runtime_limit*2;
431         return tmp;
432 }
433 #else
434 static inline unsigned long
435 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
436 {
437         return delta * weight >> shift;
438 }
439 #endif
440
441 /*
442  * Task is being enqueued - update stats:
443  */
444 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
445 {
446         s64 key;
447
448         /*
449          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
450          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
451          */
452         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
453                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
454         /*
455          * Update the key:
456          */
457         key = cfs_rq->fair_clock;
458
459         /*
460          * Optimize the common nice 0 case:
461          */
462         if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
463                 key -= se->wait_runtime;
464         } else {
465                 u64 tmp;
466
467                 if (se->wait_runtime < 0) {
468                         tmp = -se->wait_runtime;
469                         key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
470                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
471                 } else {
472                         tmp = se->wait_runtime;
473                         key -= (tmp * se->load.inv_weight) >>
474                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
475                 }
476         }
477
478         se->fair_key = key;
479 }
480
481 /*
482  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
483  */
484 static inline void
485 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
486 {
487         unsigned long delta_fair = se->delta_fair_run;
488
489         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
490                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
491
492         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
493                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
494                                                         NICE_0_SHIFT);
495
496         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
497 }
498
499 static void
500 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
501 {
502         unsigned long delta_fair;
503
504         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
505                 return;
506
507         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
508                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
509
510         se->delta_fair_run += delta_fair;
511         if (unlikely(abs(se->delta_fair_run) >=
512                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
513                 __update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
514                 se->delta_fair_run = 0;
515         }
516
517         se->wait_start_fair = 0;
518         schedstat_set(se->wait_start, 0);
519 }
520
521 static inline void
522 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
523 {
524         update_curr(cfs_rq);
525         /*
526          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
527          * waiting task:
528          */
529         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
530                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
531 }
532
533 /*
534  * We are picking a new current task - update its stats:
535  */
536 static inline void
537 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
538 {
539         /*
540          * We are starting a new run period:
541          */
542         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
543 }
544
545 /*
546  * We are descheduling a task - update its stats:
547  */
548 static inline void
549 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
550 {
551         se->exec_start = 0;
552 }
553
554 /**************************************************
555  * Scheduling class queueing methods:
556  */
557
558 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
559 {
560         unsigned long load = cfs_rq->load.weight, delta_fair;
561         long prev_runtime;
562
563         /*
564          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
565          * already:
566          */
567         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
568                 return;
569
570         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG)
571                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
572
573         delta_fair = se->delta_fair_sleep;
574
575         /*
576          * Fix up delta_fair with the effect of us running
577          * during the whole sleep period:
578          */
579         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG)
580                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
581                                                 load + se->load.weight);
582
583         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
584                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
585                                                         NICE_0_SHIFT);
586
587         prev_runtime = se->wait_runtime;
588         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
589         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
590
591         /*
592          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
593          */
594         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
595 }
596
597 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
598 {
599         struct task_struct *tsk = task_of(se);
600         unsigned long delta_fair;
601
602         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
603                          !(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS))
604                 return;
605
606         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
607                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
608
609         se->delta_fair_sleep += delta_fair;
610         if (unlikely(abs(se->delta_fair_sleep) >=
611                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
612                 __enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
613                 se->delta_fair_sleep = 0;
614         }
615
616         se->sleep_start_fair = 0;
617
618 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
619         if (se->sleep_start) {
620                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
621
622                 if ((s64)delta < 0)
623                         delta = 0;
624
625                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
626                         se->sleep_max = delta;
627
628                 se->sleep_start = 0;
629                 se->sum_sleep_runtime += delta;
630         }
631         if (se->block_start) {
632                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
633
634                 if ((s64)delta < 0)
635                         delta = 0;
636
637                 if (unlikely(delta > se->block_max))
638                         se->block_max = delta;
639
640                 se->block_start = 0;
641                 se->sum_sleep_runtime += delta;
642         }
643 #endif
644 }
645
646 static void
647 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
648 {
649         /*
650          * Update the fair clock.
651          */
652         update_curr(cfs_rq);
653
654         if (wakeup)
655                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
656
657         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
658         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
659 }
660
661 static void
662 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
663 {
664         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
665         if (sleep) {
666                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
667 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
668                 if (entity_is_task(se)) {
669                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
670
671                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
672                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
673                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
674                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
675                 }
676 #endif
677         }
678         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
679 }
680
681 /*
682  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
683  */
684 static void
685 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
686                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
687 {
688         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
689         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
690
691         /*
692          * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
693          * walltime, hence do not scale.
694          */
695         ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
696                         (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
697
698         /*
699          * If we executed more than what the latency constraint suggests,
700          * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
701          * of how much a task is not scheduled converges to
702          * sysctl_sched_latency:
703          */
704         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
705         if (delta_exec > ideal_runtime)
706                 granularity = 0;
707
708         /*
709          * Take scheduling granularity into account - do not
710          * preempt the current task unless the best task has
711          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
712          *
713          * scale granularity as key space is in fair_clock.
714          */
715         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
716                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
717 }
718
719 static inline void
720 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
721 {
722         /*
723          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
724          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
725          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
726          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
727          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
728          */
729         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
730         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
731         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, se);
732         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
733 }
734
735 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
736 {
737         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
738
739         set_next_entity(cfs_rq, se);
740
741         return se;
742 }
743
744 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
745 {
746         /*
747          * If still on the runqueue then deactivate_task()
748          * was not called and update_curr() has to be done:
749          */
750         if (prev->on_rq)
751                 update_curr(cfs_rq);
752
753         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
754
755         if (prev->on_rq)
756                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
757         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, NULL);
758 }
759
760 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
761 {
762         struct sched_entity *next;
763
764         /*
765          * Dequeue and enqueue the task to update its
766          * position within the tree:
767          */
768         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
769         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
770
771         /*
772          * Reschedule if another task tops the current one.
773          */
774         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
775         if (next == curr)
776                 return;
777
778         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
779                         sched_granularity(cfs_rq));
780 }
781
782 /**************************************************
783  * CFS operations on tasks:
784  */
785
786 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
787
788 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
789 #define for_each_sched_entity(se) \
790                 for (; se; se = se->parent)
791
792 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
793 {
794         return p->se.cfs_rq;
795 }
796
797 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
798 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
799 {
800         return se->cfs_rq;
801 }
802
803 /* runqueue "owned" by this group */
804 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
805 {
806         return grp->my_q;
807 }
808
809 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
810  * another cpu ('this_cpu')
811  */
812 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
813 {
814         /* A later patch will take group into account */
815         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
816 }
817
818 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
819 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
820         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
821
822 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
823 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
824 {
825         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
826                 return 1;
827
828         return 0;
829 }
830
831 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
832
833 #define for_each_sched_entity(se) \
834                 for (; se; se = NULL)
835
836 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
837 {
838         return &task_rq(p)->cfs;
839 }
840
841 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
842 {
843         struct task_struct *p = task_of(se);
844         struct rq *rq = task_rq(p);
845
846         return &rq->cfs;
847 }
848
849 /* runqueue "owned" by this group */
850 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
851 {
852         return NULL;
853 }
854
855 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
856 {
857         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
858 }
859
860 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
861                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
862
863 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
864 {
865         return 1;
866 }
867
868 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
869
870 /*
871  * The enqueue_task method is called before nr_running is
872  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
873  * then put the task into the rbtree:
874  */
875 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
876 {
877         struct cfs_rq *cfs_rq;
878         struct sched_entity *se = &p->se;
879
880         for_each_sched_entity(se) {
881                 if (se->on_rq)
882                         break;
883                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
884                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
885         }
886 }
887
888 /*
889  * The dequeue_task method is called before nr_running is
890  * decreased. We remove the task from the rbtree and
891  * update the fair scheduling stats:
892  */
893 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
894 {
895         struct cfs_rq *cfs_rq;
896         struct sched_entity *se = &p->se;
897
898         for_each_sched_entity(se) {
899                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
900                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
901                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
902                 if (cfs_rq->load.weight)
903                         break;
904         }
905 }
906
907 /*
908  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
909  *
910  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
911  */
912 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
913 {
914         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
915         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
916         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
917         struct rb_node *parent;
918
919         /*
920          * Are we the only task in the tree?
921          */
922         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
923                 return;
924
925         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
926                 __update_rq_clock(rq);
927                 /*
928                  * Dequeue and enqueue the task to update its
929                  * position within the tree:
930                  */
931                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
932                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
933
934                 return;
935         }
936         /*
937          * Find the rightmost entry in the rbtree:
938          */
939         do {
940                 parent = *link;
941                 link = &parent->rb_right;
942         } while (*link);
943
944         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
945         /*
946          * Already in the rightmost position?
947          */
948         if (unlikely(rightmost == se))
949                 return;
950
951         /*
952          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
953          */
954         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
955
956         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
957                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
958         /*
959          * Relink the task to the rightmost position:
960          */
961         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
962         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
963         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
964 }
965
966 /*
967  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
968  */
969 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
970 {
971         struct task_struct *curr = rq->curr;
972         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
973         unsigned long gran;
974
975         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
976                 update_rq_clock(rq);
977                 update_curr(cfs_rq);
978                 resched_task(curr);
979                 return;
980         }
981
982         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
983         /*
984          * Batch tasks prefer throughput over latency:
985          */
986         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
987                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
988
989         if (is_same_group(curr, p))
990                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
991 }
992
993 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
994 {
995         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
996         struct sched_entity *se;
997
998         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
999                 return NULL;
1000
1001         do {
1002                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1003                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1004         } while (cfs_rq);
1005
1006         return task_of(se);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Account for a descheduled task:
1011  */
1012 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014         struct sched_entity *se = &prev->se;
1015         struct cfs_rq *cfs_rq;
1016
1017         for_each_sched_entity(se) {
1018                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1019                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1020         }
1021 }
1022
1023 /**************************************************
1024  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1025  */
1026
1027 /*
1028  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1029  * during the whole iteration, the current task might be
1030  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1031  * achieve that by always pre-iterating before returning
1032  * the current task:
1033  */
1034 static inline struct task_struct *
1035 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
1036 {
1037         struct task_struct *p;
1038
1039         if (!curr)
1040                 return NULL;
1041
1042         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1043         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1044
1045         return p;
1046 }
1047
1048 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1049 {
1050         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1051
1052         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1053 }
1054
1055 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1056 {
1057         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1058
1059         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1060 }
1061
1062 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1063 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1064 {
1065         struct sched_entity *curr;
1066         struct task_struct *p;
1067
1068         if (!cfs_rq->nr_running)
1069                 return MAX_PRIO;
1070
1071         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1072         p = task_of(curr);
1073
1074         return p->prio;
1075 }
1076 #endif
1077
1078 static unsigned long
1079 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1080                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1081                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1082                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1083 {
1084         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1085         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1086         long rem_load_move = max_load_move;
1087         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1088
1089         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1090         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1091
1092         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1093 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1094                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1095                 long imbalance;
1096                 unsigned long maxload;
1097
1098                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1099
1100                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1101                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1102                 if (imbalance <= 0)
1103                         continue;
1104
1105                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1106                 imbalance /= 2;
1107                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1108
1109                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1110 #else
1111 # define maxload rem_load_move
1112 #endif
1113                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1114                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1115                  */
1116                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1117                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1118                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1119                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1120
1121                 total_nr_moved += nr_moved;
1122                 max_nr_move -= nr_moved;
1123                 rem_load_move -= load_moved;
1124
1125                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1126                         break;
1127         }
1128
1129         return max_load_move - rem_load_move;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1134  */
1135 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1136 {
1137         struct cfs_rq *cfs_rq;
1138         struct sched_entity *se = &curr->se;
1139
1140         for_each_sched_entity(se) {
1141                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1142                 entity_tick(cfs_rq, se);
1143         }
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1148  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1149  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1150  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1151  * the child is not running yet.
1152  */
1153 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1154 {
1155         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1156         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
1157
1158         sched_info_queued(p);
1159
1160         update_curr(cfs_rq);
1161         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1162         /*
1163          * Child runs first: we let it run before the parent
1164          * until it reschedules once. We set up the key so that
1165          * it will preempt the parent:
1166          */
1167         se->fair_key = curr->fair_key -
1168                 niced_granularity(curr, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
1169         /*
1170          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1171          * so do not credit it with that waiting time yet:
1172          */
1173         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL)
1174                 se->wait_start_fair = 0;
1175
1176         /*
1177          * The statistical average of wait_runtime is about
1178          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1179          */
1180         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_START_DEBIT)
1181                 se->wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
1182
1183         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1184 }
1185
1186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1187 /* Account for a task changing its policy or group.
1188  *
1189  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1190  * migrates between groups/classes.
1191  */
1192 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1193 {
1194         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1195
1196         for_each_sched_entity(se)
1197                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1198 }
1199 #else
1200 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1201 {
1202 }
1203 #endif
1204
1205 /*
1206  * All the scheduling class methods:
1207  */
1208 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1209         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1210         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1211         .yield_task             = yield_task_fair,
1212
1213         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1214
1215         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1216         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1217
1218         .load_balance           = load_balance_fair,
1219
1220         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1221         .task_tick              = task_tick_fair,
1222         .task_new               = task_new_fair,
1223 };
1224
1225 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1226 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1227 {
1228         struct cfs_rq *cfs_rq;
1229
1230         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1231                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1232 }
1233 #endif