]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched_fair.c
ee3771850aaf1548e41bdcf224e95301d797a5e1
[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  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
47  * (default: 25 msec, units: nanoseconds)
48  *
49  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
50  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
51  * have immediate wakeup/sleep latencies.
52  */
53 unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity __read_mostly = 25000000UL;
54
55 /*
56  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
57  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
58  *
59  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
60  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
61  * have immediate wakeup/sleep latencies.
62  */
63 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity __read_mostly = 1000000UL;
64
65 unsigned int sysctl_sched_stat_granularity __read_mostly;
66
67 /*
68  * Initialized in sched_init_granularity() [to 5 times the base granularity]:
69  */
70 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
71
72 /*
73  * Debugging: various feature bits
74  */
75 enum {
76         SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
77         SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 2,
78         SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 4,
79         SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     = 8,
80         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 16,
81         SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         = 32,
82 };
83
84 unsigned int sysctl_sched_features __read_mostly =
85                 SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *1 |
86                 SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *0 |
87                 SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
88                 SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     *1 |
89                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
90                 SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         *0;
91
92 extern struct sched_class fair_sched_class;
93
94 /**************************************************************
95  * CFS operations on generic schedulable entities:
96  */
97
98 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
99
100 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
101 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
102 {
103         return cfs_rq->rq;
104 }
105
106 /* currently running entity (if any) on this cfs_rq */
107 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
108 {
109         return cfs_rq->curr;
110 }
111
112 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
113 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
114
115 static inline void
116 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
117 {
118         cfs_rq->curr = se;
119 }
120
121 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
122
123 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
124 {
125         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
126 }
127
128 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
129 {
130         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
131
132         if (unlikely(rq->curr->sched_class != &fair_sched_class))
133                 return NULL;
134
135         return &rq->curr->se;
136 }
137
138 #define entity_is_task(se)      1
139
140 static inline void
141 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se) { }
142
143 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
144
145 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
146 {
147         return container_of(se, struct task_struct, se);
148 }
149
150
151 /**************************************************************
152  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
153  */
154
155 /*
156  * Enqueue an entity into the rb-tree:
157  */
158 static inline void
159 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
160 {
161         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
162         struct rb_node *parent = NULL;
163         struct sched_entity *entry;
164         s64 key = se->fair_key;
165         int leftmost = 1;
166
167         /*
168          * Find the right place in the rbtree:
169          */
170         while (*link) {
171                 parent = *link;
172                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
173                 /*
174                  * We dont care about collisions. Nodes with
175                  * the same key stay together.
176                  */
177                 if (key - entry->fair_key < 0) {
178                         link = &parent->rb_left;
179                 } else {
180                         link = &parent->rb_right;
181                         leftmost = 0;
182                 }
183         }
184
185         /*
186          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
187          * used):
188          */
189         if (leftmost)
190                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
191
192         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
193         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
194         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
195         cfs_rq->nr_running++;
196         se->on_rq = 1;
197 }
198
199 static inline void
200 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
201 {
202         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
203                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
204         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
205         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
206         cfs_rq->nr_running--;
207         se->on_rq = 0;
208 }
209
210 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
211 {
212         return cfs_rq->rb_leftmost;
213 }
214
215 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
216 {
217         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
218 }
219
220 /**************************************************************
221  * Scheduling class statistics methods:
222  */
223
224 /*
225  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
226  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
227  * (down to a sensible low limit on granularity)
228  *
229  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
230  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
231  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
232  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
233  * reach the minimum granularity value.
234  *
235  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
236  *
237  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
238  *
239  * This comes out of the following equations:
240  *
241  *    kA1 + gran = kB1
242  *    kB2 + gran = kA2
243  *    kA2 = kA1
244  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
245  *    lat = d * nr
246  *
247  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
248  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
249  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
250  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
251  * sched_latency that we aim for.)
252  */
253 static long
254 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
255 {
256         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
257         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
258
259         if (nr > 1) {
260                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
261                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
262         }
263
264         return gran;
265 }
266
267 /*
268  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
269  * nice level, but only linearly, not exponentially:
270  */
271 static long
272 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
273 {
274         u64 tmp;
275
276         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
277                 return granularity;
278         /*
279          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
280          */
281         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
282                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
283                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
284         }
285         /*
286          * Negative nice level tasks get linearly finer
287          * granularity:
288          */
289         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
290
291         /*
292          * It will always fit into 'long':
293          */
294         return (long) (tmp >> WMULT_SHIFT);
295 }
296
297 static inline void
298 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
299 {
300         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
301
302         /*
303          * Niced tasks have the same history dynamic range as
304          * non-niced tasks:
305          */
306         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
307                 se->wait_runtime = limit;
308                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
309                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
310         }
311         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
312                 se->wait_runtime = -limit;
313                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
314                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
315         }
316 }
317
318 static inline void
319 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
320 {
321         se->wait_runtime += delta;
322         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
323         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
324 }
325
326 static void
327 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
328 {
329         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
330         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
331         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
332 }
333
334 /*
335  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
336  * are not in our scheduling class.
337  */
338 static inline void
339 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
340 {
341         unsigned long delta, delta_exec, delta_fair, delta_mine;
342         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
343         unsigned long load = lw->weight;
344
345         delta_exec = curr->delta_exec;
346         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
347
348         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
349         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
350
351         if (unlikely(!load))
352                 return;
353
354         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
355         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
356
357         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_latency) {
358                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
359                 delta = min(delta, (unsigned long)(
360                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
361                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
362                 delta_mine -= delta;
363         }
364
365         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
366         /*
367          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
368          * but we were only entitled to delta_mine amount of
369          * time during that period (if nr_running == 1 then
370          * the two values are equal)
371          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
372          */
373         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
374 }
375
376 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
377 {
378         struct sched_entity *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
379         unsigned long delta_exec;
380
381         if (unlikely(!curr))
382                 return;
383
384         /*
385          * Get the amount of time the current task was running
386          * since the last time we changed load (this cannot
387          * overflow on 32 bits):
388          */
389         delta_exec = (unsigned long)(rq_of(cfs_rq)->clock - curr->exec_start);
390
391         curr->delta_exec += delta_exec;
392
393         if (unlikely(curr->delta_exec > sysctl_sched_stat_granularity)) {
394                 __update_curr(cfs_rq, curr);
395                 curr->delta_exec = 0;
396         }
397         curr->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
398 }
399
400 static inline void
401 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
402 {
403         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
404         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
405 }
406
407 /*
408  * We calculate fair deltas here, so protect against the random effects
409  * of a multiplication overflow by capping it to the runtime limit:
410  */
411 #if BITS_PER_LONG == 32
412 static inline unsigned long
413 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
414 {
415         u64 tmp = (u64)delta * weight >> shift;
416
417         if (unlikely(tmp > sysctl_sched_runtime_limit*2))
418                 return sysctl_sched_runtime_limit*2;
419         return tmp;
420 }
421 #else
422 static inline unsigned long
423 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
424 {
425         return delta * weight >> shift;
426 }
427 #endif
428
429 /*
430  * Task is being enqueued - update stats:
431  */
432 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
433 {
434         s64 key;
435
436         /*
437          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
438          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
439          */
440         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
441                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
442         /*
443          * Update the key:
444          */
445         key = cfs_rq->fair_clock;
446
447         /*
448          * Optimize the common nice 0 case:
449          */
450         if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
451                 key -= se->wait_runtime;
452         } else {
453                 u64 tmp;
454
455                 if (se->wait_runtime < 0) {
456                         tmp = -se->wait_runtime;
457                         key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
458                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
459                 } else {
460                         tmp = se->wait_runtime;
461                         key -= (tmp * se->load.inv_weight) >>
462                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
463                 }
464         }
465
466         se->fair_key = key;
467 }
468
469 /*
470  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
471  */
472 static inline void
473 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
474 {
475         unsigned long delta_fair = se->delta_fair_run;
476
477         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
478                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
479
480         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
481                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
482                                                         NICE_0_SHIFT);
483
484         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
485 }
486
487 static void
488 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
489 {
490         unsigned long delta_fair;
491
492         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
493                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
494
495         se->delta_fair_run += delta_fair;
496         if (unlikely(abs(se->delta_fair_run) >=
497                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
498                 __update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
499                 se->delta_fair_run = 0;
500         }
501
502         se->wait_start_fair = 0;
503         schedstat_set(se->wait_start, 0);
504 }
505
506 static inline void
507 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
508 {
509         update_curr(cfs_rq);
510         /*
511          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
512          * waiting task:
513          */
514         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
515                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
516 }
517
518 /*
519  * We are picking a new current task - update its stats:
520  */
521 static inline void
522 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
523 {
524         /*
525          * We are starting a new run period:
526          */
527         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
528 }
529
530 /*
531  * We are descheduling a task - update its stats:
532  */
533 static inline void
534 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
535 {
536         se->exec_start = 0;
537 }
538
539 /**************************************************
540  * Scheduling class queueing methods:
541  */
542
543 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
544 {
545         unsigned long load = cfs_rq->load.weight, delta_fair;
546         long prev_runtime;
547
548         /*
549          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
550          * already:
551          */
552         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
553                 return;
554
555         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG)
556                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
557
558         delta_fair = se->delta_fair_sleep;
559
560         /*
561          * Fix up delta_fair with the effect of us running
562          * during the whole sleep period:
563          */
564         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG)
565                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
566                                                 load + se->load.weight);
567
568         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
569                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
570                                                         NICE_0_SHIFT);
571
572         prev_runtime = se->wait_runtime;
573         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
574         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
575         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
576
577         /*
578          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
579          */
580         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
581 }
582
583 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
584 {
585         struct task_struct *tsk = task_of(se);
586         unsigned long delta_fair;
587
588         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
589                          !(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS))
590                 return;
591
592         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
593                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
594
595         se->delta_fair_sleep += delta_fair;
596         if (unlikely(abs(se->delta_fair_sleep) >=
597                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
598                 __enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
599                 se->delta_fair_sleep = 0;
600         }
601
602         se->sleep_start_fair = 0;
603
604 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
605         if (se->sleep_start) {
606                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
607
608                 if ((s64)delta < 0)
609                         delta = 0;
610
611                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
612                         se->sleep_max = delta;
613
614                 se->sleep_start = 0;
615                 se->sum_sleep_runtime += delta;
616         }
617         if (se->block_start) {
618                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
619
620                 if ((s64)delta < 0)
621                         delta = 0;
622
623                 if (unlikely(delta > se->block_max))
624                         se->block_max = delta;
625
626                 se->block_start = 0;
627                 se->sum_sleep_runtime += delta;
628         }
629 #endif
630 }
631
632 static void
633 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
634 {
635         /*
636          * Update the fair clock.
637          */
638         update_curr(cfs_rq);
639
640         if (wakeup)
641                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
642
643         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
644         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
645 }
646
647 static void
648 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
649 {
650         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
651         if (sleep) {
652                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
653 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
654                 if (entity_is_task(se)) {
655                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
656
657                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
658                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
659                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
660                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
661                 }
662                 cfs_rq->wait_runtime -= se->wait_runtime;
663 #endif
664         }
665         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
666 }
667
668 /*
669  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
670  */
671 static void
672 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
673                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
674 {
675         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
676
677         /*
678          * Take scheduling granularity into account - do not
679          * preempt the current task unless the best task has
680          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
681          */
682         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
683                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
684 }
685
686 static inline void
687 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
688 {
689         /*
690          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
691          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
692          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
693          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
694          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
695          */
696         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
697         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
698         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, se);
699 }
700
701 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
702 {
703         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
704
705         set_next_entity(cfs_rq, se);
706
707         return se;
708 }
709
710 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
711 {
712         /*
713          * If still on the runqueue then deactivate_task()
714          * was not called and update_curr() has to be done:
715          */
716         if (prev->on_rq)
717                 update_curr(cfs_rq);
718
719         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
720
721         if (prev->on_rq)
722                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
723         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, NULL);
724 }
725
726 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
727 {
728         struct sched_entity *next;
729
730         /*
731          * Dequeue and enqueue the task to update its
732          * position within the tree:
733          */
734         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
735         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
736
737         /*
738          * Reschedule if another task tops the current one.
739          */
740         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
741         if (next == curr)
742                 return;
743
744         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
745                         sched_granularity(cfs_rq));
746 }
747
748 /**************************************************
749  * CFS operations on tasks:
750  */
751
752 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
753
754 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
755 #define for_each_sched_entity(se) \
756                 for (; se; se = se->parent)
757
758 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
759 {
760         return p->se.cfs_rq;
761 }
762
763 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
764 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
765 {
766         return se->cfs_rq;
767 }
768
769 /* runqueue "owned" by this group */
770 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
771 {
772         return grp->my_q;
773 }
774
775 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
776  * another cpu ('this_cpu')
777  */
778 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
779 {
780         /* A later patch will take group into account */
781         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
782 }
783
784 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
785 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
786         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
787
788 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
789 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
790 {
791         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
792                 return 1;
793
794         return 0;
795 }
796
797 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
798
799 #define for_each_sched_entity(se) \
800                 for (; se; se = NULL)
801
802 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
803 {
804         return &task_rq(p)->cfs;
805 }
806
807 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
808 {
809         struct task_struct *p = task_of(se);
810         struct rq *rq = task_rq(p);
811
812         return &rq->cfs;
813 }
814
815 /* runqueue "owned" by this group */
816 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
817 {
818         return NULL;
819 }
820
821 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
822 {
823         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
824 }
825
826 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
827                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
828
829 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
830 {
831         return 1;
832 }
833
834 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
835
836 /*
837  * The enqueue_task method is called before nr_running is
838  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
839  * then put the task into the rbtree:
840  */
841 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
842 {
843         struct cfs_rq *cfs_rq;
844         struct sched_entity *se = &p->se;
845
846         for_each_sched_entity(se) {
847                 if (se->on_rq)
848                         break;
849                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
850                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
851         }
852 }
853
854 /*
855  * The dequeue_task method is called before nr_running is
856  * decreased. We remove the task from the rbtree and
857  * update the fair scheduling stats:
858  */
859 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
860 {
861         struct cfs_rq *cfs_rq;
862         struct sched_entity *se = &p->se;
863
864         for_each_sched_entity(se) {
865                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
866                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
867                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
868                 if (cfs_rq->load.weight)
869                         break;
870         }
871 }
872
873 /*
874  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue
875  */
876 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
877 {
878         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
879
880         __update_rq_clock(rq);
881         /*
882          * Dequeue and enqueue the task to update its
883          * position within the tree:
884          */
885         dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
886         enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
887 }
888
889 /*
890  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
891  */
892 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
893 {
894         struct task_struct *curr = rq->curr;
895         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
896         unsigned long gran;
897
898         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
899                 update_rq_clock(rq);
900                 update_curr(cfs_rq);
901                 resched_task(curr);
902                 return;
903         }
904
905         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
906         /*
907          * Batch tasks prefer throughput over latency:
908          */
909         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
910                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
911
912         if (is_same_group(curr, p))
913                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
914 }
915
916 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
917 {
918         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
919         struct sched_entity *se;
920
921         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
922                 return NULL;
923
924         do {
925                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
926                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
927         } while (cfs_rq);
928
929         return task_of(se);
930 }
931
932 /*
933  * Account for a descheduled task:
934  */
935 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
936 {
937         struct sched_entity *se = &prev->se;
938         struct cfs_rq *cfs_rq;
939
940         for_each_sched_entity(se) {
941                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
942                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
943         }
944 }
945
946 /**************************************************
947  * Fair scheduling class load-balancing methods:
948  */
949
950 /*
951  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
952  * during the whole iteration, the current task might be
953  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
954  * achieve that by always pre-iterating before returning
955  * the current task:
956  */
957 static inline struct task_struct *
958 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
959 {
960         struct task_struct *p;
961
962         if (!curr)
963                 return NULL;
964
965         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
966         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
967
968         return p;
969 }
970
971 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
972 {
973         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
974
975         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
976 }
977
978 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
979 {
980         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
981
982         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
983 }
984
985 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
986 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
987 {
988         struct sched_entity *curr;
989         struct task_struct *p;
990
991         if (!cfs_rq->nr_running)
992                 return MAX_PRIO;
993
994         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
995         p = task_of(curr);
996
997         return p->prio;
998 }
999 #endif
1000
1001 static unsigned long
1002 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1003                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1004                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1005                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1006 {
1007         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1008         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1009         long rem_load_move = max_load_move;
1010         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1011
1012         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1013         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1014
1015         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1016 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1017                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1018                 long imbalance;
1019                 unsigned long maxload;
1020
1021                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1022
1023                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1024                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1025                 if (imbalance <= 0)
1026                         continue;
1027
1028                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1029                 imbalance /= 2;
1030                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1031
1032                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1033 #else
1034 # define maxload rem_load_move
1035 #endif
1036                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1037                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1038                  */
1039                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1040                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1041                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1042                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1043
1044                 total_nr_moved += nr_moved;
1045                 max_nr_move -= nr_moved;
1046                 rem_load_move -= load_moved;
1047
1048                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1049                         break;
1050         }
1051
1052         return max_load_move - rem_load_move;
1053 }
1054
1055 /*
1056  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1057  */
1058 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1059 {
1060         struct cfs_rq *cfs_rq;
1061         struct sched_entity *se = &curr->se;
1062
1063         for_each_sched_entity(se) {
1064                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1065                 entity_tick(cfs_rq, se);
1066         }
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1071  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1072  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1073  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1074  * the child is not running yet.
1075  */
1076 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1077 {
1078         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1079         struct sched_entity *se = &p->se;
1080
1081         sched_info_queued(p);
1082
1083         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1084         /*
1085          * Child runs first: we let it run before the parent
1086          * until it reschedules once. We set up the key so that
1087          * it will preempt the parent:
1088          */
1089         p->se.fair_key = current->se.fair_key -
1090                 niced_granularity(&rq->curr->se, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
1091         /*
1092          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1093          * so do not credit it with that waiting time yet:
1094          */
1095         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL)
1096                 p->se.wait_start_fair = 0;
1097
1098         /*
1099          * The statistical average of wait_runtime is about
1100          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1101          */
1102         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_START_DEBIT)
1103                 p->se.wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
1104
1105         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1106 }
1107
1108 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1109 /* Account for a task changing its policy or group.
1110  *
1111  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1112  * migrates between groups/classes.
1113  */
1114 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1115 {
1116         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1117
1118         for_each_sched_entity(se)
1119                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1120 }
1121 #else
1122 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1123 {
1124 }
1125 #endif
1126
1127 /*
1128  * All the scheduling class methods:
1129  */
1130 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1131         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1132         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1133         .yield_task             = yield_task_fair,
1134
1135         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1136
1137         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1138         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1139
1140         .load_balance           = load_balance_fair,
1141
1142         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1143         .task_tick              = task_tick_fair,
1144         .task_new               = task_new_fair,
1145 };
1146
1147 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1148 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1149 {
1150         struct cfs_rq *cfs_rq;
1151
1152         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1153                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1154 }
1155 #endif