7264814ba62a1d316e0a200f4cda679e15aac7e3
[safe/jmp/linux-2.6] / 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 * ilog(ncpus), 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  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
30  * based scheduling concepts.
31  *
32  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
33  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
34  */
35 unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
36
37 /*
38  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
39  * (default: 1 msec * ilog(ncpus), units: nanoseconds)
40  */
41 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 1000000ULL;
42
43 /*
44  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
45  */
46 unsigned int sched_nr_latency = 20;
47
48 /*
49  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
50  * parent will (try to) run first.
51  */
52 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
53
54 /*
55  * sys_sched_yield() compat mode
56  *
57  * This option switches the agressive yield implementation of the
58  * old scheduler back on.
59  */
60 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
61
62 /*
63  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
64  * (default: 10 msec * ilog(ncpus), units: nanoseconds)
65  *
66  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
67  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
68  * have immediate wakeup/sleep latencies.
69  */
70 unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 10000000UL;
71
72 /*
73  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
74  * (default: 10 msec * ilog(ncpus), units: nanoseconds)
75  *
76  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
77  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
78  * have immediate wakeup/sleep latencies.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 10000000UL;
81
82 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
83
84 /**************************************************************
85  * CFS operations on generic schedulable entities:
86  */
87
88 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
89
90 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
91 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
92 {
93         return cfs_rq->rq;
94 }
95
96 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
97 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
98
99 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
100
101 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
102 {
103         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
104 }
105
106 #define entity_is_task(se)      1
107
108 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
109
110 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
111 {
112         return container_of(se, struct task_struct, se);
113 }
114
115
116 /**************************************************************
117  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
118  */
119
120 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
121 {
122         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
123         if (delta > 0)
124                 min_vruntime = vruntime;
125
126         return min_vruntime;
127 }
128
129 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
130 {
131         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
132         if (delta < 0)
133                 min_vruntime = vruntime;
134
135         return min_vruntime;
136 }
137
138 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
139 {
140         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
141 }
142
143 /*
144  * Enqueue an entity into the rb-tree:
145  */
146 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
147 {
148         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
149         struct rb_node *parent = NULL;
150         struct sched_entity *entry;
151         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
152         int leftmost = 1;
153
154         /*
155          * Find the right place in the rbtree:
156          */
157         while (*link) {
158                 parent = *link;
159                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
160                 /*
161                  * We dont care about collisions. Nodes with
162                  * the same key stay together.
163                  */
164                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
165                         link = &parent->rb_left;
166                 } else {
167                         link = &parent->rb_right;
168                         leftmost = 0;
169                 }
170         }
171
172         /*
173          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
174          * used):
175          */
176         if (leftmost)
177                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
178
179         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
180         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
181 }
182
183 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
184 {
185         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
186                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
187
188         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
189 }
190
191 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
192 {
193         return cfs_rq->rb_leftmost;
194 }
195
196 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
197 {
198         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
199 }
200
201 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
202 {
203         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
204         struct sched_entity *se = NULL;
205         struct rb_node *parent;
206
207         while (*link) {
208                 parent = *link;
209                 se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
210                 link = &parent->rb_right;
211         }
212
213         return se;
214 }
215
216 /**************************************************************
217  * Scheduling class statistics methods:
218  */
219
220 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
221 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
222                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
223                 loff_t *ppos)
224 {
225         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
226
227         if (ret || !write)
228                 return ret;
229
230         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
231                                         sysctl_sched_min_granularity);
232
233         return 0;
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * The idea is to set a period in which each task runs once.
239  *
240  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
241  * this period because otherwise the slices get too small.
242  *
243  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
244  */
245 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
246 {
247         u64 period = sysctl_sched_latency;
248         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
249
250         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
251                 period *= nr_running;
252                 do_div(period, nr_latency);
253         }
254
255         return period;
256 }
257
258 /*
259  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
260  * proportional to the weight.
261  *
262  * s = p*w/rw
263  */
264 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
265 {
266         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
267
268         slice *= se->load.weight;
269         do_div(slice, cfs_rq->load.weight);
270
271         return slice;
272 }
273
274 /*
275  * We calculate the vruntime slice.
276  *
277  * vs = s/w = p/rw
278  */
279 static u64 __sched_vslice(unsigned long rq_weight, unsigned long nr_running)
280 {
281         u64 vslice = __sched_period(nr_running);
282
283         vslice *= NICE_0_LOAD;
284         do_div(vslice, rq_weight);
285
286         return vslice;
287 }
288
289 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq)
290 {
291         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight, cfs_rq->nr_running);
292 }
293
294 static u64 sched_vslice_add(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
295 {
296         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight + se->load.weight,
297                         cfs_rq->nr_running + 1);
298 }
299
300 /*
301  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
302  * are not in our scheduling class.
303  */
304 static inline void
305 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
306               unsigned long delta_exec)
307 {
308         unsigned long delta_exec_weighted;
309         u64 vruntime;
310
311         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
312
313         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
314         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
315         delta_exec_weighted = delta_exec;
316         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
317                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
318                                                         &curr->load);
319         }
320         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
321
322         /*
323          * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
324          * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
325          */
326         if (first_fair(cfs_rq)) {
327                 vruntime = min_vruntime(curr->vruntime,
328                                 __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime);
329         } else
330                 vruntime = curr->vruntime;
331
332         cfs_rq->min_vruntime =
333                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
334 }
335
336 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
337 {
338         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
339         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
340         unsigned long delta_exec;
341
342         if (unlikely(!curr))
343                 return;
344
345         /*
346          * Get the amount of time the current task was running
347          * since the last time we changed load (this cannot
348          * overflow on 32 bits):
349          */
350         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
351
352         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
353         curr->exec_start = now;
354 }
355
356 static inline void
357 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
358 {
359         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
360 }
361
362 /*
363  * Task is being enqueued - update stats:
364  */
365 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
366 {
367         /*
368          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
369          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
370          */
371         if (se != cfs_rq->curr)
372                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
373 }
374
375 static void
376 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
377 {
378         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
379                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
380         schedstat_set(se->wait_start, 0);
381 }
382
383 static inline void
384 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
385 {
386         /*
387          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
388          * waiting task:
389          */
390         if (se != cfs_rq->curr)
391                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
392 }
393
394 /*
395  * We are picking a new current task - update its stats:
396  */
397 static inline void
398 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
399 {
400         /*
401          * We are starting a new run period:
402          */
403         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
404 }
405
406 /**************************************************
407  * Scheduling class queueing methods:
408  */
409
410 static void
411 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
412 {
413         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
414         cfs_rq->nr_running++;
415         se->on_rq = 1;
416 }
417
418 static void
419 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
420 {
421         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
422         cfs_rq->nr_running--;
423         se->on_rq = 0;
424 }
425
426 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
427 {
428 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
429         if (se->sleep_start) {
430                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
431
432                 if ((s64)delta < 0)
433                         delta = 0;
434
435                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
436                         se->sleep_max = delta;
437
438                 se->sleep_start = 0;
439                 se->sum_sleep_runtime += delta;
440         }
441         if (se->block_start) {
442                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
443
444                 if ((s64)delta < 0)
445                         delta = 0;
446
447                 if (unlikely(delta > se->block_max))
448                         se->block_max = delta;
449
450                 se->block_start = 0;
451                 se->sum_sleep_runtime += delta;
452
453                 /*
454                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
455                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
456                  * time that the task spent sleeping:
457                  */
458                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
459                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
460
461                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
462                                      delta >> 20);
463                 }
464         }
465 #endif
466 }
467
468 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
469 {
470 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
471         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
472
473         if (d < 0)
474                 d = -d;
475
476         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
477                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
478 #endif
479 }
480
481 static void
482 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
483 {
484         u64 vruntime;
485
486         vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
487
488         if (sched_feat(TREE_AVG)) {
489                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
490                 if (last) {
491                         vruntime += last->vruntime;
492                         vruntime >>= 1;
493                 }
494         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
495                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq)/2;
496
497         /*
498          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
499          * however the extra weight of the new task will slow them down a
500          * little, place the new task so that it fits in the slot that
501          * stays open at the end.
502          */
503         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
504                 vruntime += sched_vslice_add(cfs_rq, se);
505
506         if (!initial) {
507                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
508                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS) && entity_is_task(se) &&
509                                 task_of(se)->policy != SCHED_BATCH)
510                         vruntime -= sysctl_sched_latency;
511
512                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
513                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
514         }
515
516         se->vruntime = vruntime;
517 }
518
519 static void
520 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
521 {
522         /*
523          * Update run-time statistics of the 'current'.
524          */
525         update_curr(cfs_rq);
526
527         if (wakeup) {
528                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
529                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
530         }
531
532         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
533         check_spread(cfs_rq, se);
534         if (se != cfs_rq->curr)
535                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
536         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
537 }
538
539 static void
540 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
541 {
542         /*
543          * Update run-time statistics of the 'current'.
544          */
545         update_curr(cfs_rq);
546
547         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
548         if (sleep) {
549                 se->peer_preempt = 0;
550 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
551                 if (entity_is_task(se)) {
552                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
553
554                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
555                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
556                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
557                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
558                 }
559 #endif
560         }
561
562         if (se != cfs_rq->curr)
563                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
564         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
565 }
566
567 /*
568  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
569  */
570 static void
571 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
572 {
573         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
574
575         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
576         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
577         if (delta_exec > ideal_runtime ||
578                         (sched_feat(PREEMPT_RESTRICT) && curr->peer_preempt))
579                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
580         curr->peer_preempt = 0;
581 }
582
583 static void
584 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
585 {
586         /* 'current' is not kept within the tree. */
587         if (se->on_rq) {
588                 /*
589                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
590                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
591                  * runqueue.
592                  */
593                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
594                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
595         }
596
597         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
598         cfs_rq->curr = se;
599 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
600         /*
601          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
602          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
603          * when there are only lesser-weight tasks around):
604          */
605         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
606                 se->slice_max = max(se->slice_max,
607                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
608         }
609 #endif
610         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
611 }
612
613 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
614 {
615         struct sched_entity *se = NULL;
616
617         if (first_fair(cfs_rq)) {
618                 se = __pick_next_entity(cfs_rq);
619                 set_next_entity(cfs_rq, se);
620         }
621
622         return se;
623 }
624
625 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
626 {
627         /*
628          * If still on the runqueue then deactivate_task()
629          * was not called and update_curr() has to be done:
630          */
631         if (prev->on_rq)
632                 update_curr(cfs_rq);
633
634         check_spread(cfs_rq, prev);
635         if (prev->on_rq) {
636                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
637                 /* Put 'current' back into the tree. */
638                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
639         }
640         cfs_rq->curr = NULL;
641 }
642
643 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
644 {
645         /*
646          * Update run-time statistics of the 'current'.
647          */
648         update_curr(cfs_rq);
649
650         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
651                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
652 }
653
654 /**************************************************
655  * CFS operations on tasks:
656  */
657
658 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
659
660 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
661 #define for_each_sched_entity(se) \
662                 for (; se; se = se->parent)
663
664 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
665 {
666         return p->se.cfs_rq;
667 }
668
669 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
670 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
671 {
672         return se->cfs_rq;
673 }
674
675 /* runqueue "owned" by this group */
676 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
677 {
678         return grp->my_q;
679 }
680
681 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
682  * another cpu ('this_cpu')
683  */
684 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
685 {
686         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
687 }
688
689 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
690 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
691         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
692
693 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
694 static inline int
695 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
696 {
697         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
698                 return 1;
699
700         return 0;
701 }
702
703 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
704 {
705         return se->parent;
706 }
707
708 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
709
710 #define for_each_sched_entity(se) \
711                 for (; se; se = NULL)
712
713 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
714 {
715         return &task_rq(p)->cfs;
716 }
717
718 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
719 {
720         struct task_struct *p = task_of(se);
721         struct rq *rq = task_rq(p);
722
723         return &rq->cfs;
724 }
725
726 /* runqueue "owned" by this group */
727 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
728 {
729         return NULL;
730 }
731
732 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
733 {
734         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
735 }
736
737 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
738                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
739
740 static inline int
741 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
742 {
743         return 1;
744 }
745
746 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
747 {
748         return NULL;
749 }
750
751 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
752
753 /*
754  * The enqueue_task method is called before nr_running is
755  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
756  * then put the task into the rbtree:
757  */
758 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
759 {
760         struct cfs_rq *cfs_rq;
761         struct sched_entity *se = &p->se;
762
763         for_each_sched_entity(se) {
764                 if (se->on_rq)
765                         break;
766                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
767                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
768                 wakeup = 1;
769         }
770 }
771
772 /*
773  * The dequeue_task method is called before nr_running is
774  * decreased. We remove the task from the rbtree and
775  * update the fair scheduling stats:
776  */
777 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
778 {
779         struct cfs_rq *cfs_rq;
780         struct sched_entity *se = &p->se;
781
782         for_each_sched_entity(se) {
783                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
784                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
785                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
786                 if (cfs_rq->load.weight)
787                         break;
788                 sleep = 1;
789         }
790 }
791
792 /*
793  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
794  *
795  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
796  */
797 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
798 {
799         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(rq->curr);
800         struct sched_entity *rightmost, *se = &rq->curr->se;
801
802         /*
803          * Are we the only task in the tree?
804          */
805         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
806                 return;
807
808         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
809                 __update_rq_clock(rq);
810                 /*
811                  * Update run-time statistics of the 'current'.
812                  */
813                 update_curr(cfs_rq);
814
815                 return;
816         }
817         /*
818          * Find the rightmost entry in the rbtree:
819          */
820         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
821         /*
822          * Already in the rightmost position?
823          */
824         if (unlikely(rightmost->vruntime < se->vruntime))
825                 return;
826
827         /*
828          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
829          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
830          * 'current' within the tree based on its new key value.
831          */
832         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
833 }
834
835 /*
836  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
837  */
838 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
839 {
840         struct task_struct *curr = rq->curr;
841         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
842         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
843         s64 delta, gran;
844
845         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
846                 update_rq_clock(rq);
847                 update_curr(cfs_rq);
848                 resched_task(curr);
849                 return;
850         }
851         /*
852          * Batch tasks do not preempt (their preemption is driven by
853          * the tick):
854          */
855         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
856                 return;
857
858         if (sched_feat(WAKEUP_PREEMPT)) {
859                 while (!is_same_group(se, pse)) {
860                         se = parent_entity(se);
861                         pse = parent_entity(pse);
862                 }
863
864                 delta = se->vruntime - pse->vruntime;
865                 gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
866                 if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
867                         gran = calc_delta_fair(gran, &se->load);
868
869                 if (delta > gran) {
870                         int now = !sched_feat(PREEMPT_RESTRICT);
871
872                         if (now || p->prio < curr->prio || !se->peer_preempt++)
873                                 resched_task(curr);
874                 }
875         }
876 }
877
878 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
879 {
880         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
881         struct sched_entity *se;
882
883         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
884                 return NULL;
885
886         do {
887                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
888                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
889         } while (cfs_rq);
890
891         return task_of(se);
892 }
893
894 /*
895  * Account for a descheduled task:
896  */
897 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
898 {
899         struct sched_entity *se = &prev->se;
900         struct cfs_rq *cfs_rq;
901
902         for_each_sched_entity(se) {
903                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
904                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
905         }
906 }
907
908 #ifdef CONFIG_SMP
909 /**************************************************
910  * Fair scheduling class load-balancing methods:
911  */
912
913 /*
914  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
915  * during the whole iteration, the current task might be
916  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
917  * achieve that by always pre-iterating before returning
918  * the current task:
919  */
920 static struct task_struct *
921 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
922 {
923         struct task_struct *p;
924
925         if (!curr)
926                 return NULL;
927
928         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
929         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
930
931         return p;
932 }
933
934 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
935 {
936         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
937
938         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
939 }
940
941 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
942 {
943         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
944
945         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
946 }
947
948 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
949 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
950 {
951         struct sched_entity *curr;
952         struct task_struct *p;
953
954         if (!cfs_rq->nr_running)
955                 return MAX_PRIO;
956
957         curr = cfs_rq->curr;
958         if (!curr)
959                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
960
961         p = task_of(curr);
962
963         return p->prio;
964 }
965 #endif
966
967 static unsigned long
968 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
969                   unsigned long max_load_move,
970                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
971                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
972 {
973         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
974         long rem_load_move = max_load_move;
975         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
976
977         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
978         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
979
980         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
981 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
982                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
983                 long imbalance;
984                 unsigned long maxload;
985
986                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
987
988                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
989                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
990                 if (imbalance <= 0)
991                         continue;
992
993                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
994                 imbalance /= 2;
995                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
996
997                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
998 #else
999 # define maxload rem_load_move
1000 #endif
1001                 /*
1002                  * pass busy_cfs_rq argument into
1003                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1004                  */
1005                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1006                 rem_load_move -= balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1007                                                maxload, sd, idle, all_pinned,
1008                                                this_best_prio,
1009                                                &cfs_rq_iterator);
1010
1011                 if (rem_load_move <= 0)
1012                         break;
1013         }
1014
1015         return max_load_move - rem_load_move;
1016 }
1017
1018 static int
1019 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1020                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1021 {
1022         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1023         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1024
1025         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1026         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1027
1028         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1029                 /*
1030                  * pass busy_cfs_rq argument into
1031                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1032                  */
1033                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1034                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1035                                        &cfs_rq_iterator))
1036                     return 1;
1037         }
1038
1039         return 0;
1040 }
1041 #endif
1042
1043 /*
1044  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1045  */
1046 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1047 {
1048         struct cfs_rq *cfs_rq;
1049         struct sched_entity *se = &curr->se;
1050
1051         for_each_sched_entity(se) {
1052                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1053                 entity_tick(cfs_rq, se);
1054         }
1055 }
1056
1057 #define swap(a, b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1058
1059 /*
1060  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1061  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1062  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1063  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1064  * the child is not running yet.
1065  */
1066 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1067 {
1068         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1069         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1070         int this_cpu = smp_processor_id();
1071
1072         sched_info_queued(p);
1073
1074         update_curr(cfs_rq);
1075         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1076
1077         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1078                         curr->vruntime < se->vruntime) {
1079                 /*
1080                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1081                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1082                  */
1083                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1084         }
1085
1086         se->peer_preempt = 0;
1087         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1088         resched_task(rq->curr);
1089 }
1090
1091 /* Account for a task changing its policy or group.
1092  *
1093  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1094  * migrates between groups/classes.
1095  */
1096 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1097 {
1098         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1099
1100         for_each_sched_entity(se)
1101                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * All the scheduling class methods:
1106  */
1107 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1108         .next                   = &idle_sched_class,
1109         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1110         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1111         .yield_task             = yield_task_fair,
1112
1113         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1114
1115         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1116         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1117
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119         .load_balance           = load_balance_fair,
1120         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1121 #endif
1122
1123         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1124         .task_tick              = task_tick_fair,
1125         .task_new               = task_new_fair,
1126 };
1127
1128 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1129 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1130 {
1131         struct cfs_rq *cfs_rq;
1132
1133 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1134         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1135 #endif
1136         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1137                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1138 }
1139 #endif