sched: clean up calc_weighted()
[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  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
25  */
26 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
27 # define const_debug __read_mostly
28 #else
29 # define const_debug static const
30 #endif
31
32 /*
33  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
34  * (default: 20ms, units: nanoseconds)
35  *
36  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
37  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length.
38  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
39  *  run vmstat and monitor the context-switches field)
40  *
41  * On SMP systems the value of this is multiplied by the log2 of the
42  * number of CPUs. (i.e. factor 2x on 2-way systems, 3x on 4-way
43  * systems, 4x on 8-way systems, 5x on 16-way systems, etc.)
44  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
45  */
46 const_debug unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
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  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
56  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
57  */
58 unsigned int sysctl_sched_min_granularity __read_mostly = 2000000ULL;
59
60 /*
61  * sys_sched_yield() compat mode
62  *
63  * This option switches the agressive yield implementation of the
64  * old scheduler back on.
65  */
66 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
67
68 /*
69  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
70  * (default: 25 msec, units: nanoseconds)
71  *
72  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
73  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
74  * have immediate wakeup/sleep latencies.
75  */
76 const_debug unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 25000000UL;
77
78 /*
79  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
80  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
81  *
82  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
83  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
84  * have immediate wakeup/sleep latencies.
85  */
86 const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
87
88 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
89
90 /*
91  * Debugging: various feature bits
92  */
93 enum {
94         SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
95         SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 2,
96         SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 4,
97         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 8,
98         SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         = 16,
99 };
100
101 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
102                 SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *1 |
103                 SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *0 |
104                 SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
105                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
106                 SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         *0;
107
108 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
109
110 extern struct sched_class fair_sched_class;
111
112 /**************************************************************
113  * CFS operations on generic schedulable entities:
114  */
115
116 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
117
118 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
119 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
120 {
121         return cfs_rq->rq;
122 }
123
124 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
125 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
126
127 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
128
129 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
130 {
131         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
132 }
133
134 #define entity_is_task(se)      1
135
136 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
137
138 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
139 {
140         return container_of(se, struct task_struct, se);
141 }
142
143
144 /**************************************************************
145  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
146  */
147
148 /*
149  * Enqueue an entity into the rb-tree:
150  */
151 static void
152 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
153 {
154         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
155         struct rb_node *parent = NULL;
156         struct sched_entity *entry;
157         s64 key = se->fair_key;
158         int leftmost = 1;
159
160         /*
161          * Find the right place in the rbtree:
162          */
163         while (*link) {
164                 parent = *link;
165                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
166                 /*
167                  * We dont care about collisions. Nodes with
168                  * the same key stay together.
169                  */
170                 if (key - entry->fair_key < 0) {
171                         link = &parent->rb_left;
172                 } else {
173                         link = &parent->rb_right;
174                         leftmost = 0;
175                 }
176         }
177
178         /*
179          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
180          * used):
181          */
182         if (leftmost)
183                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
184
185         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
186         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
187         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
188         cfs_rq->nr_running++;
189         se->on_rq = 1;
190
191         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
192 }
193
194 static void
195 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
196 {
197         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
198                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
199         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
200         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
201         cfs_rq->nr_running--;
202         se->on_rq = 0;
203
204         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
205 }
206
207 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
208 {
209         return cfs_rq->rb_leftmost;
210 }
211
212 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
213 {
214         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
215 }
216
217 /**************************************************************
218  * Scheduling class statistics methods:
219  */
220
221 /*
222  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
223  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
224  * (down to a sensible low limit on granularity)
225  *
226  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
227  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
228  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
229  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
230  * reach the minimum granularity value.
231  *
232  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
233  *
234  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
235  *
236  * This comes out of the following equations:
237  *
238  *    kA1 + gran = kB1
239  *    kB2 + gran = kA2
240  *    kA2 = kA1
241  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
242  *    lat = d * nr
243  *
244  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
245  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
246  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
247  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
248  * sched_latency that we aim for.)
249  */
250 static long
251 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
252 {
253         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
254         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
255
256         if (nr > 1) {
257                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
258                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
259         }
260
261         return gran;
262 }
263
264 /*
265  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
266  * nice level, but only linearly, not exponentially:
267  */
268 static long
269 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
270 {
271         u64 tmp;
272
273         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
274                 return granularity;
275         /*
276          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
277          */
278         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
279                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
280                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
281         }
282         /*
283          * Negative nice level tasks get linearly finer
284          * granularity:
285          */
286         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
287
288         /*
289          * It will always fit into 'long':
290          */
291         return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
292 }
293
294 static inline void
295 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
296 {
297         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
298
299         /*
300          * Niced tasks have the same history dynamic range as
301          * non-niced tasks:
302          */
303         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
304                 se->wait_runtime = limit;
305                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
306                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
307         }
308         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
309                 se->wait_runtime = -limit;
310                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
311                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
312         }
313 }
314
315 static inline void
316 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
317 {
318         se->wait_runtime += delta;
319         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
320         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
321 }
322
323 static void
324 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
325 {
326         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
327         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
328         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
329 }
330
331 /*
332  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
333  * are not in our scheduling class.
334  */
335 static inline void
336 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
337               unsigned long delta_exec)
338 {
339         unsigned long delta, delta_fair, delta_mine;
340         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
341         unsigned long load = lw->weight;
342
343         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
344
345         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
346         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
347
348         if (unlikely(!load))
349                 return;
350
351         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
352         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
353
354         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_min_granularity) {
355                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
356                 delta = min(delta, (unsigned long)(
357                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
358                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
359                 delta_mine -= delta;
360         }
361
362         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
363         /*
364          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
365          * but we were only entitled to delta_mine amount of
366          * time during that period (if nr_running == 1 then
367          * the two values are equal)
368          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
369          */
370         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
371 }
372
373 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
374 {
375         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
376         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
377         unsigned long delta_exec;
378
379         if (unlikely(!curr))
380                 return;
381
382         /*
383          * Get the amount of time the current task was running
384          * since the last time we changed load (this cannot
385          * overflow on 32 bits):
386          */
387         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
388
389         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
390         curr->exec_start = now;
391 }
392
393 static inline void
394 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
395 {
396         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
397         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
398 }
399
400 static inline unsigned long
401 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
402 {
403         unsigned long weight = se->load.weight;
404
405         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
406                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
407         else
408                 return delta;
409 }
410
411 /*
412  * Task is being enqueued - update stats:
413  */
414 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
415 {
416         s64 key;
417
418         /*
419          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
420          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
421          */
422         if (se != cfs_rq->curr)
423                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
424         /*
425          * Update the key:
426          */
427         key = cfs_rq->fair_clock;
428
429         /*
430          * Optimize the common nice 0 case:
431          */
432         if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
433                 key -= se->wait_runtime;
434         } else {
435                 u64 tmp;
436
437                 if (se->wait_runtime < 0) {
438                         tmp = -se->wait_runtime;
439                         key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
440                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
441                 } else {
442                         tmp = se->wait_runtime;
443                         key -= (tmp * se->load.inv_weight) >>
444                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
445                 }
446         }
447
448         se->fair_key = key;
449 }
450
451 /*
452  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
453  */
454 static inline void
455 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
456                         unsigned long delta_fair)
457 {
458         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
459                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
460
461         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
462
463         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
464 }
465
466 static void
467 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
468 {
469         unsigned long delta_fair;
470
471         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
472                 return;
473
474         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
475                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
476
477         __update_stats_wait_end(cfs_rq, se, delta_fair);
478
479         se->wait_start_fair = 0;
480         schedstat_set(se->wait_start, 0);
481 }
482
483 static inline void
484 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
485 {
486         update_curr(cfs_rq);
487         /*
488          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
489          * waiting task:
490          */
491         if (se != cfs_rq->curr)
492                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
493 }
494
495 /*
496  * We are picking a new current task - update its stats:
497  */
498 static inline void
499 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
500 {
501         /*
502          * We are starting a new run period:
503          */
504         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
505 }
506
507 /*
508  * We are descheduling a task - update its stats:
509  */
510 static inline void
511 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
512 {
513         se->exec_start = 0;
514 }
515
516 /**************************************************
517  * Scheduling class queueing methods:
518  */
519
520 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
521                               unsigned long delta_fair)
522 {
523         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
524         long prev_runtime;
525
526         /*
527          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
528          * already:
529          */
530         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
531                 return;
532
533         if (sched_feat(SLEEPER_LOAD_AVG))
534                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
535
536         /*
537          * Fix up delta_fair with the effect of us running
538          * during the whole sleep period:
539          */
540         if (sched_feat(SLEEPER_AVG))
541                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
542                                                 load + se->load.weight);
543
544         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
545
546         prev_runtime = se->wait_runtime;
547         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
548         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
549
550         /*
551          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
552          */
553         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
554 }
555
556 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
557 {
558         struct task_struct *tsk = task_of(se);
559         unsigned long delta_fair;
560
561         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
562                          !sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
563                 return;
564
565         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
566                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
567
568         __enqueue_sleeper(cfs_rq, se, delta_fair);
569
570         se->sleep_start_fair = 0;
571
572 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
573         if (se->sleep_start) {
574                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
575
576                 if ((s64)delta < 0)
577                         delta = 0;
578
579                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
580                         se->sleep_max = delta;
581
582                 se->sleep_start = 0;
583                 se->sum_sleep_runtime += delta;
584         }
585         if (se->block_start) {
586                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
587
588                 if ((s64)delta < 0)
589                         delta = 0;
590
591                 if (unlikely(delta > se->block_max))
592                         se->block_max = delta;
593
594                 se->block_start = 0;
595                 se->sum_sleep_runtime += delta;
596
597                 /*
598                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
599                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
600                  * time that the task spent sleeping:
601                  */
602                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
603                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
604                                      delta >> 20);
605                 }
606         }
607 #endif
608 }
609
610 static void
611 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
612 {
613         /*
614          * Update the fair clock.
615          */
616         update_curr(cfs_rq);
617
618         if (wakeup)
619                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
620
621         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
622         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
623 }
624
625 static void
626 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
627 {
628         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
629         if (sleep) {
630                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
631 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
632                 if (entity_is_task(se)) {
633                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
634
635                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
636                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
637                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
638                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
639                 }
640 #endif
641         }
642         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
643 }
644
645 /*
646  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
647  */
648 static void
649 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
650                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
651 {
652         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
653         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
654
655         /*
656          * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
657          * walltime, hence do not scale.
658          */
659         ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
660                         (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
661
662         /*
663          * If we executed more than what the latency constraint suggests,
664          * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
665          * of how much a task is not scheduled converges to
666          * sysctl_sched_latency:
667          */
668         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
669         if (delta_exec > ideal_runtime)
670                 granularity = 0;
671
672         /*
673          * Take scheduling granularity into account - do not
674          * preempt the current task unless the best task has
675          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
676          *
677          * scale granularity as key space is in fair_clock.
678          */
679         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
680                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
681 }
682
683 static inline void
684 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
685 {
686         /*
687          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
688          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
689          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
690          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
691          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
692          */
693         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
694         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
695         cfs_rq->curr = se;
696 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
697         /*
698          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
699          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
700          * when there are only lesser-weight tasks around):
701          */
702         if (rq_of(cfs_rq)->ls.load.weight >= 2*se->load.weight) {
703                 se->slice_max = max(se->slice_max,
704                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
705         }
706 #endif
707         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
708 }
709
710 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
711 {
712         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
713
714         set_next_entity(cfs_rq, se);
715
716         return se;
717 }
718
719 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
720 {
721         /*
722          * If still on the runqueue then deactivate_task()
723          * was not called and update_curr() has to be done:
724          */
725         if (prev->on_rq)
726                 update_curr(cfs_rq);
727
728         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
729
730         if (prev->on_rq)
731                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
732         cfs_rq->curr = NULL;
733 }
734
735 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
736 {
737         struct sched_entity *next;
738
739         /*
740          * Dequeue and enqueue the task to update its
741          * position within the tree:
742          */
743         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
744         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
745
746         /*
747          * Reschedule if another task tops the current one.
748          */
749         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
750         if (next == curr)
751                 return;
752
753         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
754                         sched_granularity(cfs_rq));
755 }
756
757 /**************************************************
758  * CFS operations on tasks:
759  */
760
761 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
762
763 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
764 #define for_each_sched_entity(se) \
765                 for (; se; se = se->parent)
766
767 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
768 {
769         return p->se.cfs_rq;
770 }
771
772 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
773 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
774 {
775         return se->cfs_rq;
776 }
777
778 /* runqueue "owned" by this group */
779 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
780 {
781         return grp->my_q;
782 }
783
784 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
785  * another cpu ('this_cpu')
786  */
787 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
788 {
789         /* A later patch will take group into account */
790         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
791 }
792
793 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
794 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
795         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
796
797 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
798 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
799 {
800         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
801                 return 1;
802
803         return 0;
804 }
805
806 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
807
808 #define for_each_sched_entity(se) \
809                 for (; se; se = NULL)
810
811 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
812 {
813         return &task_rq(p)->cfs;
814 }
815
816 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
817 {
818         struct task_struct *p = task_of(se);
819         struct rq *rq = task_rq(p);
820
821         return &rq->cfs;
822 }
823
824 /* runqueue "owned" by this group */
825 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
826 {
827         return NULL;
828 }
829
830 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
831 {
832         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
833 }
834
835 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
836                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
837
838 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
839 {
840         return 1;
841 }
842
843 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
844
845 /*
846  * The enqueue_task method is called before nr_running is
847  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
848  * then put the task into the rbtree:
849  */
850 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
851 {
852         struct cfs_rq *cfs_rq;
853         struct sched_entity *se = &p->se;
854
855         for_each_sched_entity(se) {
856                 if (se->on_rq)
857                         break;
858                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
859                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
860         }
861 }
862
863 /*
864  * The dequeue_task method is called before nr_running is
865  * decreased. We remove the task from the rbtree and
866  * update the fair scheduling stats:
867  */
868 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
869 {
870         struct cfs_rq *cfs_rq;
871         struct sched_entity *se = &p->se;
872
873         for_each_sched_entity(se) {
874                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
875                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
876                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
877                 if (cfs_rq->load.weight)
878                         break;
879         }
880 }
881
882 /*
883  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
884  *
885  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
886  */
887 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
888 {
889         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
890         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
891         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
892         struct rb_node *parent;
893
894         /*
895          * Are we the only task in the tree?
896          */
897         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
898                 return;
899
900         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
901                 __update_rq_clock(rq);
902                 /*
903                  * Dequeue and enqueue the task to update its
904                  * position within the tree:
905                  */
906                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
907                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
908
909                 return;
910         }
911         /*
912          * Find the rightmost entry in the rbtree:
913          */
914         do {
915                 parent = *link;
916                 link = &parent->rb_right;
917         } while (*link);
918
919         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
920         /*
921          * Already in the rightmost position?
922          */
923         if (unlikely(rightmost == se))
924                 return;
925
926         /*
927          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
928          */
929         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
930
931         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
932                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
933         /*
934          * Relink the task to the rightmost position:
935          */
936         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
937         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
938         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
939 }
940
941 /*
942  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
943  */
944 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
945 {
946         struct task_struct *curr = rq->curr;
947         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
948         unsigned long gran;
949
950         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
951                 update_rq_clock(rq);
952                 update_curr(cfs_rq);
953                 resched_task(curr);
954                 return;
955         }
956
957         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
958         /*
959          * Batch tasks prefer throughput over latency:
960          */
961         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
962                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
963
964         if (is_same_group(curr, p))
965                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
966 }
967
968 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
969 {
970         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
971         struct sched_entity *se;
972
973         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
974                 return NULL;
975
976         do {
977                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
978                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
979         } while (cfs_rq);
980
981         return task_of(se);
982 }
983
984 /*
985  * Account for a descheduled task:
986  */
987 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
988 {
989         struct sched_entity *se = &prev->se;
990         struct cfs_rq *cfs_rq;
991
992         for_each_sched_entity(se) {
993                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
994                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
995         }
996 }
997
998 /**************************************************
999  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1000  */
1001
1002 /*
1003  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1004  * during the whole iteration, the current task might be
1005  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1006  * achieve that by always pre-iterating before returning
1007  * the current task:
1008  */
1009 static inline struct task_struct *
1010 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
1011 {
1012         struct task_struct *p;
1013
1014         if (!curr)
1015                 return NULL;
1016
1017         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1018         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1019
1020         return p;
1021 }
1022
1023 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1024 {
1025         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1026
1027         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1028 }
1029
1030 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1031 {
1032         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1033
1034         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1035 }
1036
1037 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1038 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1039 {
1040         struct sched_entity *curr;
1041         struct task_struct *p;
1042
1043         if (!cfs_rq->nr_running)
1044                 return MAX_PRIO;
1045
1046         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1047         p = task_of(curr);
1048
1049         return p->prio;
1050 }
1051 #endif
1052
1053 static unsigned long
1054 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1055                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1056                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1057                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1058 {
1059         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1060         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1061         long rem_load_move = max_load_move;
1062         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1063
1064         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1065         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1066
1067         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1068 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1069                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1070                 long imbalance;
1071                 unsigned long maxload;
1072
1073                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1074
1075                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1076                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1077                 if (imbalance <= 0)
1078                         continue;
1079
1080                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1081                 imbalance /= 2;
1082                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1083
1084                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1085 #else
1086 # define maxload rem_load_move
1087 #endif
1088                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1089                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1090                  */
1091                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1092                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1093                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1094                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1095
1096                 total_nr_moved += nr_moved;
1097                 max_nr_move -= nr_moved;
1098                 rem_load_move -= load_moved;
1099
1100                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1101                         break;
1102         }
1103
1104         return max_load_move - rem_load_move;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1109  */
1110 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1111 {
1112         struct cfs_rq *cfs_rq;
1113         struct sched_entity *se = &curr->se;
1114
1115         for_each_sched_entity(se) {
1116                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1117                 entity_tick(cfs_rq, se);
1118         }
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1123  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1124  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1125  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1126  * the child is not running yet.
1127  */
1128 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1129 {
1130         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1131         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1132
1133         sched_info_queued(p);
1134
1135         update_curr(cfs_rq);
1136         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1137         /*
1138          * Child runs first: we let it run before the parent
1139          * until it reschedules once. We set up the key so that
1140          * it will preempt the parent:
1141          */
1142         se->fair_key = curr->fair_key -
1143                 niced_granularity(curr, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
1144         /*
1145          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1146          * so do not credit it with that waiting time yet:
1147          */
1148         if (sched_feat(SKIP_INITIAL))
1149                 se->wait_start_fair = 0;
1150
1151         /*
1152          * The statistical average of wait_runtime is about
1153          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1154          */
1155         if (sched_feat(START_DEBIT))
1156                 se->wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
1157
1158         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1159         resched_task(rq->curr);
1160 }
1161
1162 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1163 /* Account for a task changing its policy or group.
1164  *
1165  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1166  * migrates between groups/classes.
1167  */
1168 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1169 {
1170         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1171
1172         for_each_sched_entity(se)
1173                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1174 }
1175 #else
1176 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1177 {
1178 }
1179 #endif
1180
1181 /*
1182  * All the scheduling class methods:
1183  */
1184 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1185         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1186         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1187         .yield_task             = yield_task_fair,
1188
1189         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1190
1191         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1192         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1193
1194         .load_balance           = load_balance_fair,
1195
1196         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1197         .task_tick              = task_tick_fair,
1198         .task_new               = task_new_fair,
1199 };
1200
1201 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1202 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1203 {
1204         struct cfs_rq *cfs_rq;
1205
1206         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1207                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1208 }
1209 #endif