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