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 = 2000000UL;
  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 u64
 120 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
 121 {
 122         if ((vruntime > min_vruntime) ||
 123             (min_vruntime > (1ULL << 61) && vruntime < (1ULL << 50)))
 124                 min_vruntime = vruntime;
 125
 126         return min_vruntime;
 127 }
 128
 129 static inline void
 130 set_leftmost(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *leftmost)
 131 {
 132         struct sched_entity *se;
 133
 134         cfs_rq->rb_leftmost = leftmost;
 135         if (leftmost)
 136                 se = rb_entry(leftmost, struct sched_entity, run_node);
 137 }
 138
 139 static inline s64
 140 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 141 {
 142         return se->fair_key - cfs_rq->min_vruntime;
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 147  */
 148 static void
 149 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 150 {
 151         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 152         struct rb_node *parent = NULL;
 153         struct sched_entity *entry;
 154         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
 155         int leftmost = 1;
 156
 157         /*
 158          * Find the right place in the rbtree:
 159          */
 160         while (*link) {
 161                 parent = *link;
 162                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 163                 /*
 164                  * We dont care about collisions. Nodes with
 165                  * the same key stay together.
 166                  */
 167                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
 168                         link = &parent->rb_left;
 169                 } else {
 170                         link = &parent->rb_right;
 171                         leftmost = 0;
 172                 }
 173         }
 174
 175         /*
 176          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 177          * used):
 178          */
 179         if (leftmost)
 180                 set_leftmost(cfs_rq, &se->run_node);
 181
 182         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 183         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 184         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 185         cfs_rq->nr_running++;
 186         se->on_rq = 1;
 187 }
 188
 189 static void
 190 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 191 {
 192         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 193                 set_leftmost(cfs_rq, rb_next(&se->run_node));
 194
 195         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 196         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 197         cfs_rq->nr_running--;
 198         se->on_rq = 0;
 199 }
 200
 201 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
 202 {
 203         return cfs_rq->rb_leftmost;
 204 }
 205
 206 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 207 {
 208         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 209 }
 210
 211 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 212 {
 213         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 214         struct sched_entity *se = NULL;
 215         struct rb_node *parent;
 216
 217         while (*link) {
 218                 parent = *link;
 219                 se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 220                 link = &parent->rb_right;
 221         }
 222
 223         return se;
 224 }
 225
 226 /**************************************************************
 227  * Scheduling class statistics methods:
 228  */
 229
 230 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
 231 {
 232         u64 period = sysctl_sched_latency;
 233         unsigned long nr_latency =
 234                 sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity;
 235
 236         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
 237                 period *= nr_running;
 238                 do_div(period, nr_latency);
 239         }
 240
 241         return period;
 242 }
 243
 244 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 245 {
 246         u64 period = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
 247
 248         period *= se->load.weight;
 249         do_div(period, cfs_rq->load.weight);
 250
 251         return period;
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 256  * are not in our scheduling class.
 257  */
 258 static inline void
 259 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 260               unsigned long delta_exec)
 261 {
 262         unsigned long delta_exec_weighted;
 263         u64 next_vruntime, min_vruntime;
 264
 265         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
 266
 267         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 268         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
 269         delta_exec_weighted = delta_exec;
 270         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
 271                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
 272                                                         &curr->load);
 273         }
 274         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
 275
 276         /*
 277          * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
 278          * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
 279          */
 280         if (first_fair(cfs_rq)) {
 281                 next_vruntime = __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime;
 282
 283                 /* min_vruntime() := !max_vruntime() */
 284                 min_vruntime = max_vruntime(curr->vruntime, next_vruntime);
 285                 if (min_vruntime == next_vruntime)
 286                         min_vruntime = curr->vruntime;
 287                 else
 288                         min_vruntime = next_vruntime;
 289         } else
 290                 min_vruntime = curr->vruntime;
 291
 292         cfs_rq->min_vruntime =
 293                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, min_vruntime);
 294 }
 295
 296 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 297 {
 298         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
 299         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
 300         unsigned long delta_exec;
 301
 302         if (unlikely(!curr))
 303                 return;
 304
 305         /*
 306          * Get the amount of time the current task was running
 307          * since the last time we changed load (this cannot
 308          * overflow on 32 bits):
 309          */
 310         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
 311
 312         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
 313         curr->exec_start = now;
 314 }
 315
 316 static inline void
 317 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 318 {
 319         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 320 }
 321
 322 static inline unsigned long
 323 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
 324 {
 325         unsigned long weight = se->load.weight;
 326
 327         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
 328                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
 329         else
 330                 return delta;
 331 }
 332
 333 /*
 334  * Task is being enqueued - update stats:
 335  */
 336 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 337 {
 338         /*
 339          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 340          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 341          */
 342         if (se != cfs_rq->curr)
 343                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 344         /*
 345          * Update the key:
 346          */
 347         se->fair_key = se->vruntime;
 348 }
 349
 350 static void
 351 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 352 {
 353         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
 354                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 355         schedstat_set(se->wait_start, 0);
 356 }
 357
 358 static inline void
 359 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 360 {
 361         update_curr(cfs_rq);
 362         /*
 363          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 364          * waiting task:
 365          */
 366         if (se != cfs_rq->curr)
 367                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 368 }
 369
 370 /*
 371  * We are picking a new current task - update its stats:
 372  */
 373 static inline void
 374 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 375 {
 376         /*
 377          * We are starting a new run period:
 378          */
 379         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 380 }
 381
 382 /*
 383  * We are descheduling a task - update its stats:
 384  */
 385 static inline void
 386 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 387 {
 388         se->exec_start = 0;
 389 }
 390
 391 /**************************************************
 392  * Scheduling class queueing methods:
 393  */
 394
 395 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 396 {
 397 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 398         if (se->sleep_start) {
 399                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
 400
 401                 if ((s64)delta < 0)
 402                         delta = 0;
 403
 404                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
 405                         se->sleep_max = delta;
 406
 407                 se->sleep_start = 0;
 408                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 409         }
 410         if (se->block_start) {
 411                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
 412
 413                 if ((s64)delta < 0)
 414                         delta = 0;
 415
 416                 if (unlikely(delta > se->block_max))
 417                         se->block_max = delta;
 418
 419                 se->block_start = 0;
 420                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 421
 422                 /*
 423                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
 424                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
 425                  * time that the task spent sleeping:
 426                  */
 427                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
 428                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 429
 430                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
 431                                      delta >> 20);
 432                 }
 433         }
 434 #endif
 435 }
 436
 437 static void
 438 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
 439 {
 440         u64 min_runtime, latency;
 441
 442         min_runtime = cfs_rq->min_vruntime;
 443
 444         if (sched_feat(USE_TREE_AVG)) {
 445                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
 446                 if (last) {
 447                         min_runtime = __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime;
 448                         min_runtime += last->vruntime;
 449                         min_runtime >>= 1;
 450                 }
 451         } else if (sched_feat(APPROX_AVG))
 452                 min_runtime += sysctl_sched_latency/2;
 453
 454         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
 455                 min_runtime += sched_slice(cfs_rq, se);
 456
 457         if (!initial && sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
 458                 latency = sysctl_sched_latency;
 459                 if (min_runtime > latency)
 460                         min_runtime -= latency;
 461                 else
 462                         min_runtime = 0;
 463         }
 464
 465         se->vruntime = max(se->vruntime, min_runtime);
 466 }
 467
 468 static void
 469 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
 470 {
 471         /*
 472          * Update the fair clock.
 473          */
 474         update_curr(cfs_rq);
 475
 476         if (wakeup) {
 477                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
 478                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 479         }
 480
 481         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 482         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 483 }
 484
 485 static void
 486 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
 487 {
 488         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
 489 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 490         if (sleep) {
 491                 if (entity_is_task(se)) {
 492                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 493
 494                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
 495                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 496                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
 497                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 498                 }
 499         }
 500 #endif
 501         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 506  */
 507 static void
 508 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 509 {
 510         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
 511
 512         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
 513         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
 514         if (delta_exec > ideal_runtime)
 515                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 516 }
 517
 518 static inline void
 519 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 520 {
 521         /*
 522          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
 523          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
 524          * runqueue.
 525          */
 526         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 527         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
 528         cfs_rq->curr = se;
 529 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 530         /*
 531          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
 532          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
 533          * when there are only lesser-weight tasks around):
 534          */
 535         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
 536                 se->slice_max = max(se->slice_max,
 537                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
 538         }
 539 #endif
 540         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
 541 }
 542
 543 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 544 {
 545         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
 546
 547         set_next_entity(cfs_rq, se);
 548
 549         return se;
 550 }
 551
 552 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
 553 {
 554         /*
 555          * If still on the runqueue then deactivate_task()
 556          * was not called and update_curr() has to be done:
 557          */
 558         if (prev->on_rq)
 559                 update_curr(cfs_rq);
 560
 561         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
 562
 563         if (prev->on_rq)
 564                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
 565         cfs_rq->curr = NULL;
 566 }
 567
 568 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 569 {
 570         /*
 571          * Dequeue and enqueue the task to update its
 572          * position within the tree:
 573          */
 574         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 575         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 576
 577         if (cfs_rq->nr_running > 1)
 578                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
 579 }
 580
 581 /**************************************************
 582  * CFS operations on tasks:
 583  */
 584
 585 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 586
 587 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 588 #define for_each_sched_entity(se) \
 589                 for (; se; se = se->parent)
 590
 591 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 592 {
 593         return p->se.cfs_rq;
 594 }
 595
 596 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 597 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 598 {
 599         return se->cfs_rq;
 600 }
 601
 602 /* runqueue "owned" by this group */
 603 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 604 {
 605         return grp->my_q;
 606 }
 607
 608 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 609  * another cpu ('this_cpu')
 610  */
 611 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 612 {
 613         /* A later patch will take group into account */
 614         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 615 }
 616
 617 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 618 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 619         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 620
 621 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
 622 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 623 {
 624         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
 625                 return 1;
 626
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 631
 632 #define for_each_sched_entity(se) \
 633                 for (; se; se = NULL)
 634
 635 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 636 {
 637         return &task_rq(p)->cfs;
 638 }
 639
 640 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 641 {
 642         struct task_struct *p = task_of(se);
 643         struct rq *rq = task_rq(p);
 644
 645         return &rq->cfs;
 646 }
 647
 648 /* runqueue "owned" by this group */
 649 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 650 {
 651         return NULL;
 652 }
 653
 654 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 655 {
 656         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 657 }
 658
 659 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 660                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 661
 662 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 663 {
 664         return 1;
 665 }
 666
 667 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 668
 669 /*
 670  * The enqueue_task method is called before nr_running is
 671  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
 672  * then put the task into the rbtree:
 673  */
 674 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
 675 {
 676         struct cfs_rq *cfs_rq;
 677         struct sched_entity *se = &p->se;
 678
 679         for_each_sched_entity(se) {
 680                 if (se->on_rq)
 681                         break;
 682                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 683                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
 684         }
 685 }
 686
 687 /*
 688  * The dequeue_task method is called before nr_running is
 689  * decreased. We remove the task from the rbtree and
 690  * update the fair scheduling stats:
 691  */
 692 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
 693 {
 694         struct cfs_rq *cfs_rq;
 695         struct sched_entity *se = &p->se;
 696
 697         for_each_sched_entity(se) {
 698                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 699                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
 700                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
 701                 if (cfs_rq->load.weight)
 702                         break;
 703         }
 704 }
 705
 706 /*
 707  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
 708  *
 709  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
 710  */
 711 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 712 {
 713         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 714         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 715         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
 716         struct rb_node *parent;
 717
 718         /*
 719          * Are we the only task in the tree?
 720          */
 721         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
 722                 return;
 723
 724         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
 725                 __update_rq_clock(rq);
 726                 /*
 727                  * Dequeue and enqueue the task to update its
 728                  * position within the tree:
 729                  */
 730                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
 731                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
 732
 733                 return;
 734         }
 735         /*
 736          * Find the rightmost entry in the rbtree:
 737          */
 738         do {
 739                 parent = *link;
 740                 link = &parent->rb_right;
 741         } while (*link);
 742
 743         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 744         /*
 745          * Already in the rightmost position?
 746          */
 747         if (unlikely(rightmost == se))
 748                 return;
 749
 750         /*
 751          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
 752          */
 753         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
 754
 755         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 756                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 757         /*
 758          * Relink the task to the rightmost position:
 759          */
 760         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 761         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 762         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 763 }
 764
 765 /*
 766  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 767  */
 768 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 769 {
 770         struct task_struct *curr = rq->curr;
 771         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
 772
 773         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
 774                 update_rq_clock(rq);
 775                 update_curr(cfs_rq);
 776                 resched_task(curr);
 777                 return;
 778         }
 779         if (is_same_group(curr, p)) {
 780                 s64 delta = curr->se.vruntime - p->se.vruntime;
 781
 782                 if (delta > (s64)sysctl_sched_wakeup_granularity)
 783                         resched_task(curr);
 784         }
 785 }
 786
 787 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
 788 {
 789         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
 790         struct sched_entity *se;
 791
 792         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
 793                 return NULL;
 794
 795         do {
 796                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
 797                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
 798         } while (cfs_rq);
 799
 800         return task_of(se);
 801 }
 802
 803 /*
 804  * Account for a descheduled task:
 805  */
 806 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 807 {
 808         struct sched_entity *se = &prev->se;
 809         struct cfs_rq *cfs_rq;
 810
 811         for_each_sched_entity(se) {
 812                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 813                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
 814         }
 815 }
 816
 817 /**************************************************
 818  * Fair scheduling class load-balancing methods:
 819  */
 820
 821 /*
 822  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
 823  * during the whole iteration, the current task might be
 824  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
 825  * achieve that by always pre-iterating before returning
 826  * the current task:
 827  */
 828 static inline struct task_struct *
 829 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
 830 {
 831         struct task_struct *p;
 832
 833         if (!curr)
 834                 return NULL;
 835
 836         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
 837         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
 838
 839         return p;
 840 }
 841
 842 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
 843 {
 844         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 845
 846         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
 847 }
 848
 849 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
 850 {
 851         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 852
 853         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
 854 }
 855
 856 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 857 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
 858 {
 859         struct sched_entity *curr;
 860         struct task_struct *p;
 861
 862         if (!cfs_rq->nr_running)
 863                 return MAX_PRIO;
 864
 865         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
 866         p = task_of(curr);
 867
 868         return p->prio;
 869 }
 870 #endif
 871
 872 static unsigned long
 873 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
 874                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
 875                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
 876                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
 877 {
 878         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
 879         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
 880         long rem_load_move = max_load_move;
 881         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
 882
 883         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
 884         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
 885
 886         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
 887 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 888                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
 889                 long imbalance;
 890                 unsigned long maxload;
 891
 892                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
 893
 894                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
 895                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
 896                 if (imbalance <= 0)
 897                         continue;
 898
 899                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
 900                 imbalance /= 2;
 901                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
 902
 903                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
 904 #else
 905 # define maxload rem_load_move
 906 #endif
 907                 /* pass busy_cfs_rq argument into
 908                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
 909                  */
 910                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
 911                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
 912                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
 913                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
 914
 915                 total_nr_moved += nr_moved;
 916                 max_nr_move -= nr_moved;
 917                 rem_load_move -= load_moved;
 918
 919                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
 920                         break;
 921         }
 922
 923         return max_load_move - rem_load_move;
 924 }
 925
 926 /*
 927  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
 928  */
 929 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
 930 {
 931         struct cfs_rq *cfs_rq;
 932         struct sched_entity *se = &curr->se;
 933
 934         for_each_sched_entity(se) {
 935                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 936                 entity_tick(cfs_rq, se);
 937         }
 938 }
 939
 940 #define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
 941
 942 /*
 943  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
 944  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
 945  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
 946  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
 947  * the child is not running yet.
 948  */
 949 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 950 {
 951         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 952         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
 953
 954         sched_info_queued(p);
 955
 956         update_curr(cfs_rq);
 957         place_entity(cfs_rq, se, 1);
 958
 959         if (sysctl_sched_child_runs_first &&
 960                         curr->vruntime < se->vruntime) {
 961
 962                 dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 963                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
 964                 enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 965         }
 966
 967         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 968         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 969         resched_task(rq->curr);
 970 }
 971
 972 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 973 /* Account for a task changing its policy or group.
 974  *
 975  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
 976  * migrates between groups/classes.
 977  */
 978 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
 979 {
 980         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
 981
 982         for_each_sched_entity(se)
 983                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
 984 }
 985 #else
 986 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
 987 {
 988 }
 989 #endif
 990
 991 /*
 992  * All the scheduling class methods:
 993  */
 994 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
 995         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
 996         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
 997         .yield_task             = yield_task_fair,
 998
 999         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1000
1001         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1002         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1003
1004         .load_balance           = load_balance_fair,
1005
1006         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1007         .task_tick              = task_tick_fair,
1008         .task_new               = task_new_fair,
1009 };
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1012 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1013 {
1014         struct cfs_rq *cfs_rq;
1015
1016         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1017                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1018 }
1019 #endif