Merge branch 'for-linus' of git://www.linux-m32r.org/git/takata/linux-2.6_dev
[sfrench/cifs-2.6.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         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
199 }
200
201 static inline void
202 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
203 {
204         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
205                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
206         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
207         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
208         cfs_rq->nr_running--;
209         se->on_rq = 0;
210
211         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
212 }
213
214 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
215 {
216         return cfs_rq->rb_leftmost;
217 }
218
219 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
220 {
221         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
222 }
223
224 /**************************************************************
225  * Scheduling class statistics methods:
226  */
227
228 /*
229  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
230  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
231  * (down to a sensible low limit on granularity)
232  *
233  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
234  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
235  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
236  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
237  * reach the minimum granularity value.
238  *
239  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
240  *
241  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
242  *
243  * This comes out of the following equations:
244  *
245  *    kA1 + gran = kB1
246  *    kB2 + gran = kA2
247  *    kA2 = kA1
248  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
249  *    lat = d * nr
250  *
251  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
252  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
253  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
254  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
255  * sched_latency that we aim for.)
256  */
257 static long
258 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
259 {
260         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
261         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
262
263         if (nr > 1) {
264                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
265                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
266         }
267
268         return gran;
269 }
270
271 /*
272  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
273  * nice level, but only linearly, not exponentially:
274  */
275 static long
276 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
277 {
278         u64 tmp;
279
280         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
281                 return granularity;
282         /*
283          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
284          */
285         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
286                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
287                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
288         }
289         /*
290          * Negative nice level tasks get linearly finer
291          * granularity:
292          */
293         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
294
295         /*
296          * It will always fit into 'long':
297          */
298         return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
299 }
300
301 static inline void
302 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
303 {
304         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
305
306         /*
307          * Niced tasks have the same history dynamic range as
308          * non-niced tasks:
309          */
310         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
311                 se->wait_runtime = limit;
312                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
313                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
314         }
315         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
316                 se->wait_runtime = -limit;
317                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
318                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
319         }
320 }
321
322 static inline void
323 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
324 {
325         se->wait_runtime += delta;
326         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
327         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
328 }
329
330 static void
331 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
332 {
333         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
334         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
335         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
336 }
337
338 /*
339  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
340  * are not in our scheduling class.
341  */
342 static inline void
343 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
344 {
345         unsigned long delta, delta_exec, delta_fair, delta_mine;
346         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
347         unsigned long load = lw->weight;
348
349         delta_exec = curr->delta_exec;
350         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
351
352         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
353         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
354
355         if (unlikely(!load))
356                 return;
357
358         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
359         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
360
361         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_min_granularity) {
362                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
363                 delta = min(delta, (unsigned long)(
364                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
365                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
366                 delta_mine -= delta;
367         }
368
369         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
370         /*
371          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
372          * but we were only entitled to delta_mine amount of
373          * time during that period (if nr_running == 1 then
374          * the two values are equal)
375          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
376          */
377         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
378 }
379
380 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
381 {
382         struct sched_entity *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
383         unsigned long delta_exec;
384
385         if (unlikely(!curr))
386                 return;
387
388         /*
389          * Get the amount of time the current task was running
390          * since the last time we changed load (this cannot
391          * overflow on 32 bits):
392          */
393         delta_exec = (unsigned long)(rq_of(cfs_rq)->clock - curr->exec_start);
394
395         curr->delta_exec += delta_exec;
396
397         if (unlikely(curr->delta_exec > sysctl_sched_stat_granularity)) {
398                 __update_curr(cfs_rq, curr);
399                 curr->delta_exec = 0;
400         }
401         curr->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
402 }
403
404 static inline void
405 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
406 {
407         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
408         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
409 }
410
411 /*
412  * We calculate fair deltas here, so protect against the random effects
413  * of a multiplication overflow by capping it to the runtime limit:
414  */
415 #if BITS_PER_LONG == 32
416 static inline unsigned long
417 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
418 {
419         u64 tmp = (u64)delta * weight >> shift;
420
421         if (unlikely(tmp > sysctl_sched_runtime_limit*2))
422                 return sysctl_sched_runtime_limit*2;
423         return tmp;
424 }
425 #else
426 static inline unsigned long
427 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
428 {
429         return delta * weight >> shift;
430 }
431 #endif
432
433 /*
434  * Task is being enqueued - update stats:
435  */
436 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
437 {
438         s64 key;
439
440         /*
441          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
442          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
443          */
444         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
445                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
446         /*
447          * Update the key:
448          */
449         key = cfs_rq->fair_clock;
450
451         /*
452          * Optimize the common nice 0 case:
453          */
454         if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
455                 key -= se->wait_runtime;
456         } else {
457                 u64 tmp;
458
459                 if (se->wait_runtime < 0) {
460                         tmp = -se->wait_runtime;
461                         key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
462                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
463                 } else {
464                         tmp = se->wait_runtime;
465                         key -= (tmp * se->load.inv_weight) >>
466                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
467                 }
468         }
469
470         se->fair_key = key;
471 }
472
473 /*
474  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
475  */
476 static inline void
477 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
478 {
479         unsigned long delta_fair = se->delta_fair_run;
480
481         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
482                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
483
484         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
485                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
486                                                         NICE_0_SHIFT);
487
488         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
489 }
490
491 static void
492 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
493 {
494         unsigned long delta_fair;
495
496         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
497                 return;
498
499         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
500                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
501
502         se->delta_fair_run += delta_fair;
503         if (unlikely(abs(se->delta_fair_run) >=
504                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
505                 __update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
506                 se->delta_fair_run = 0;
507         }
508
509         se->wait_start_fair = 0;
510         schedstat_set(se->wait_start, 0);
511 }
512
513 static inline void
514 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         update_curr(cfs_rq);
517         /*
518          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
519          * waiting task:
520          */
521         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
522                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
523 }
524
525 /*
526  * We are picking a new current task - update its stats:
527  */
528 static inline void
529 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
530 {
531         /*
532          * We are starting a new run period:
533          */
534         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
535 }
536
537 /*
538  * We are descheduling a task - update its stats:
539  */
540 static inline void
541 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         se->exec_start = 0;
544 }
545
546 /**************************************************
547  * Scheduling class queueing methods:
548  */
549
550 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
551 {
552         unsigned long load = cfs_rq->load.weight, delta_fair;
553         long prev_runtime;
554
555         /*
556          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
557          * already:
558          */
559         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
560                 return;
561
562         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG)
563                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
564
565         delta_fair = se->delta_fair_sleep;
566
567         /*
568          * Fix up delta_fair with the effect of us running
569          * during the whole sleep period:
570          */
571         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG)
572                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
573                                                 load + se->load.weight);
574
575         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
576                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
577                                                         NICE_0_SHIFT);
578
579         prev_runtime = se->wait_runtime;
580         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
581         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
582
583         /*
584          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
585          */
586         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
587 }
588
589 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
590 {
591         struct task_struct *tsk = task_of(se);
592         unsigned long delta_fair;
593
594         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
595                          !(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS))
596                 return;
597
598         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
599                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
600
601         se->delta_fair_sleep += delta_fair;
602         if (unlikely(abs(se->delta_fair_sleep) >=
603                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
604                 __enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
605                 se->delta_fair_sleep = 0;
606         }
607
608         se->sleep_start_fair = 0;
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         if (se->sleep_start) {
612                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
613
614                 if ((s64)delta < 0)
615                         delta = 0;
616
617                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
618                         se->sleep_max = delta;
619
620                 se->sleep_start = 0;
621                 se->sum_sleep_runtime += delta;
622         }
623         if (se->block_start) {
624                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
625
626                 if ((s64)delta < 0)
627                         delta = 0;
628
629                 if (unlikely(delta > se->block_max))
630                         se->block_max = delta;
631
632                 se->block_start = 0;
633                 se->sum_sleep_runtime += delta;
634         }
635 #endif
636 }
637
638 static void
639 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
640 {
641         /*
642          * Update the fair clock.
643          */
644         update_curr(cfs_rq);
645
646         if (wakeup)
647                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
648
649         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
650         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
651 }
652
653 static void
654 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
655 {
656         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
657         if (sleep) {
658                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
659 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
660                 if (entity_is_task(se)) {
661                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
662
663                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
664                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
665                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
666                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
667                 }
668 #endif
669         }
670         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
671 }
672
673 /*
674  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
675  */
676 static void
677 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
678                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
679 {
680         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
681         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
682
683         /*
684          * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
685          * walltime, hence do not scale.
686          */
687         ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
688                         (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
689
690         /*
691          * If we executed more than what the latency constraint suggests,
692          * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
693          * of how much a task is not scheduled converges to
694          * sysctl_sched_latency:
695          */
696         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
697         if (delta_exec > ideal_runtime)
698                 granularity = 0;
699
700         /*
701          * Take scheduling granularity into account - do not
702          * preempt the current task unless the best task has
703          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
704          *
705          * scale granularity as key space is in fair_clock.
706          */
707         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
708                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
709 }
710
711 static inline void
712 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
713 {
714         /*
715          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
716          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
717          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
718          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
719          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
720          */
721         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
722         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
723         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, se);
724         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
725 }
726
727 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
728 {
729         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
730
731         set_next_entity(cfs_rq, se);
732
733         return se;
734 }
735
736 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
737 {
738         /*
739          * If still on the runqueue then deactivate_task()
740          * was not called and update_curr() has to be done:
741          */
742         if (prev->on_rq)
743                 update_curr(cfs_rq);
744
745         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
746
747         if (prev->on_rq)
748                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
749         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, NULL);
750 }
751
752 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
753 {
754         struct sched_entity *next;
755
756         /*
757          * Dequeue and enqueue the task to update its
758          * position within the tree:
759          */
760         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
761         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
762
763         /*
764          * Reschedule if another task tops the current one.
765          */
766         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
767         if (next == curr)
768                 return;
769
770         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
771                         sched_granularity(cfs_rq));
772 }
773
774 /**************************************************
775  * CFS operations on tasks:
776  */
777
778 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
779
780 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
781 #define for_each_sched_entity(se) \
782                 for (; se; se = se->parent)
783
784 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
785 {
786         return p->se.cfs_rq;
787 }
788
789 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
790 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
791 {
792         return se->cfs_rq;
793 }
794
795 /* runqueue "owned" by this group */
796 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
797 {
798         return grp->my_q;
799 }
800
801 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
802  * another cpu ('this_cpu')
803  */
804 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
805 {
806         /* A later patch will take group into account */
807         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
808 }
809
810 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
811 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
812         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
813
814 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
815 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
816 {
817         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
818                 return 1;
819
820         return 0;
821 }
822
823 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
824
825 #define for_each_sched_entity(se) \
826                 for (; se; se = NULL)
827
828 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
829 {
830         return &task_rq(p)->cfs;
831 }
832
833 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
834 {
835         struct task_struct *p = task_of(se);
836         struct rq *rq = task_rq(p);
837
838         return &rq->cfs;
839 }
840
841 /* runqueue "owned" by this group */
842 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
843 {
844         return NULL;
845 }
846
847 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
848 {
849         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
850 }
851
852 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
853                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
854
855 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
856 {
857         return 1;
858 }
859
860 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
861
862 /*
863  * The enqueue_task method is called before nr_running is
864  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
865  * then put the task into the rbtree:
866  */
867 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
868 {
869         struct cfs_rq *cfs_rq;
870         struct sched_entity *se = &p->se;
871
872         for_each_sched_entity(se) {
873                 if (se->on_rq)
874                         break;
875                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
876                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
877         }
878 }
879
880 /*
881  * The dequeue_task method is called before nr_running is
882  * decreased. We remove the task from the rbtree and
883  * update the fair scheduling stats:
884  */
885 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
886 {
887         struct cfs_rq *cfs_rq;
888         struct sched_entity *se = &p->se;
889
890         for_each_sched_entity(se) {
891                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
892                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
893                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
894                 if (cfs_rq->load.weight)
895                         break;
896         }
897 }
898
899 /*
900  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue
901  */
902 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
905
906         __update_rq_clock(rq);
907         /*
908          * Dequeue and enqueue the task to update its
909          * position within the tree:
910          */
911         dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
912         enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
913 }
914
915 /*
916  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
917  */
918 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
919 {
920         struct task_struct *curr = rq->curr;
921         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
922         unsigned long gran;
923
924         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
925                 update_rq_clock(rq);
926                 update_curr(cfs_rq);
927                 resched_task(curr);
928                 return;
929         }
930
931         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
932         /*
933          * Batch tasks prefer throughput over latency:
934          */
935         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
936                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
937
938         if (is_same_group(curr, p))
939                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
940 }
941
942 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
943 {
944         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
945         struct sched_entity *se;
946
947         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
948                 return NULL;
949
950         do {
951                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
952                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
953         } while (cfs_rq);
954
955         return task_of(se);
956 }
957
958 /*
959  * Account for a descheduled task:
960  */
961 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
962 {
963         struct sched_entity *se = &prev->se;
964         struct cfs_rq *cfs_rq;
965
966         for_each_sched_entity(se) {
967                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
968                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
969         }
970 }
971
972 /**************************************************
973  * Fair scheduling class load-balancing methods:
974  */
975
976 /*
977  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
978  * during the whole iteration, the current task might be
979  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
980  * achieve that by always pre-iterating before returning
981  * the current task:
982  */
983 static inline struct task_struct *
984 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
985 {
986         struct task_struct *p;
987
988         if (!curr)
989                 return NULL;
990
991         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
992         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
993
994         return p;
995 }
996
997 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
998 {
999         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1000
1001         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1002 }
1003
1004 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1005 {
1006         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1007
1008         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1012 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1013 {
1014         struct sched_entity *curr;
1015         struct task_struct *p;
1016
1017         if (!cfs_rq->nr_running)
1018                 return MAX_PRIO;
1019
1020         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1021         p = task_of(curr);
1022
1023         return p->prio;
1024 }
1025 #endif
1026
1027 static unsigned long
1028 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1029                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1030                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1031                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1032 {
1033         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1034         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1035         long rem_load_move = max_load_move;
1036         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1037
1038         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1039         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1040
1041         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1042 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1043                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1044                 long imbalance;
1045                 unsigned long maxload;
1046
1047                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1048
1049                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1050                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1051                 if (imbalance <= 0)
1052                         continue;
1053
1054                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1055                 imbalance /= 2;
1056                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1057
1058                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1059 #else
1060 # define maxload rem_load_move
1061 #endif
1062                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1063                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1064                  */
1065                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1066                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1067                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1068                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1069
1070                 total_nr_moved += nr_moved;
1071                 max_nr_move -= nr_moved;
1072                 rem_load_move -= load_moved;
1073
1074                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1075                         break;
1076         }
1077
1078         return max_load_move - rem_load_move;
1079 }
1080
1081 /*
1082  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1083  */
1084 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1085 {
1086         struct cfs_rq *cfs_rq;
1087         struct sched_entity *se = &curr->se;
1088
1089         for_each_sched_entity(se) {
1090                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1091                 entity_tick(cfs_rq, se);
1092         }
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1097  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1098  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1099  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1100  * the child is not running yet.
1101  */
1102 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1103 {
1104         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1105         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
1106
1107         sched_info_queued(p);
1108
1109         update_curr(cfs_rq);
1110         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1111         /*
1112          * Child runs first: we let it run before the parent
1113          * until it reschedules once. We set up the key so that
1114          * it will preempt the parent:
1115          */
1116         se->fair_key = curr->fair_key -
1117                 niced_granularity(curr, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
1118         /*
1119          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1120          * so do not credit it with that waiting time yet:
1121          */
1122         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL)
1123                 se->wait_start_fair = 0;
1124
1125         /*
1126          * The statistical average of wait_runtime is about
1127          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1128          */
1129         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_START_DEBIT)
1130                 se->wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
1131
1132         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1133 }
1134
1135 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1136 /* Account for a task changing its policy or group.
1137  *
1138  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1139  * migrates between groups/classes.
1140  */
1141 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1142 {
1143         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1144
1145         for_each_sched_entity(se)
1146                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1147 }
1148 #else
1149 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152 #endif
1153
1154 /*
1155  * All the scheduling class methods:
1156  */
1157 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1158         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1159         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1160         .yield_task             = yield_task_fair,
1161
1162         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1163
1164         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1165         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1166
1167         .load_balance           = load_balance_fair,
1168
1169         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1170         .task_tick              = task_tick_fair,
1171         .task_new               = task_new_fair,
1172 };
1173
1174 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1175 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1176 {
1177         struct cfs_rq *cfs_rq;
1178
1179         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1180                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1181 }
1182 #endif