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
  20 /*
  21  * Preemption granularity:
  22  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
  23  *
  24  * NOTE: this granularity value is not the same as the concept of
  25  * 'timeslice length' - timeslices in CFS will typically be somewhat
  26  * larger than this value. (to see the precise effective timeslice
  27  * length of your workload, run vmstat and monitor the context-switches
  28  * field)
  29  *
  30  * On SMP systems the value of this is multiplied by the log2 of the
  31  * number of CPUs. (i.e. factor 2x on 2-way systems, 3x on 4-way
  32  * systems, 4x on 8-way systems, 5x on 16-way systems, etc.)
  33  */
  34 unsigned int sysctl_sched_granularity __read_mostly = 2000000000ULL/HZ;
  35
  36 /*
  37  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
  38  * (default: 10 msec, units: nanoseconds)
  39  *
  40  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  41  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  42  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  43  */
  44 unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity __read_mostly =
  45                                                         10000000000ULL/HZ;
  46
  47 /*
  48  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
  49  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
  50  *
  51  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  52  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  53  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  54  */
  55 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity __read_mostly = 1000000000ULL/HZ;
  56
  57 unsigned int sysctl_sched_stat_granularity __read_mostly;
  58
  59 /*
  60  * Initialized in sched_init_granularity():
  61  */
  62 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
  63
  64 /*
  65  * Debugging: various feature bits
  66  */
  67 enum {
  68         SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
  69         SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 2,
  70         SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 4,
  71         SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     = 8,
  72         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 16,
  73         SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         = 32,
  74 };
  75
  76 unsigned int sysctl_sched_features __read_mostly =
  77                 SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *1 |
  78                 SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *0 |
  79                 SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
  80                 SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     *1 |
  81                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
  82                 SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         *0;
  83
  84 extern struct sched_class fair_sched_class;
  85
  86 /**************************************************************
  87  * CFS operations on generic schedulable entities:
  88  */
  89
  90 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
  91
  92 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
  93 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
  94 {
  95         return cfs_rq->rq;
  96 }
  97
  98 /* currently running entity (if any) on this cfs_rq */
  99 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 100 {
 101         return cfs_rq->curr;
 102 }
 103
 104 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 105 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 106
 107 static inline void
 108 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 109 {
 110         cfs_rq->curr = se;
 111 }
 112
 113 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 114
 115 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
 116 {
 117         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
 118 }
 119
 120 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 121 {
 122         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
 123
 124         if (unlikely(rq->curr->sched_class != &fair_sched_class))
 125                 return NULL;
 126
 127         return &rq->curr->se;
 128 }
 129
 130 #define entity_is_task(se)      1
 131
 132 static inline void
 133 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se) { }
 134
 135 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 136
 137 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
 138 {
 139         return container_of(se, struct task_struct, se);
 140 }
 141
 142
 143 /**************************************************************
 144  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
 145  */
 146
 147 /*
 148  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 149  */
 150 static inline void
 151 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 152 {
 153         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 154         struct rb_node *parent = NULL;
 155         struct sched_entity *entry;
 156         s64 key = se->fair_key;
 157         int leftmost = 1;
 158
 159         /*
 160          * Find the right place in the rbtree:
 161          */
 162         while (*link) {
 163                 parent = *link;
 164                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 165                 /*
 166                  * We dont care about collisions. Nodes with
 167                  * the same key stay together.
 168                  */
 169                 if (key - entry->fair_key < 0) {
 170                         link = &parent->rb_left;
 171                 } else {
 172                         link = &parent->rb_right;
 173                         leftmost = 0;
 174                 }
 175         }
 176
 177         /*
 178          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 179          * used):
 180          */
 181         if (leftmost)
 182                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
 183
 184         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 185         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 186         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 187         cfs_rq->nr_running++;
 188         se->on_rq = 1;
 189 }
 190
 191 static inline void
 192 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 193 {
 194         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 195                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 196         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 197         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 198         cfs_rq->nr_running--;
 199         se->on_rq = 0;
 200 }
 201
 202 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
 203 {
 204         return cfs_rq->rb_leftmost;
 205 }
 206
 207 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 208 {
 209         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 210 }
 211
 212 /**************************************************************
 213  * Scheduling class statistics methods:
 214  */
 215
 216 /*
 217  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
 218  * nice level, but only linearly, not exponentially:
 219  */
 220 static long
 221 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
 222 {
 223         u64 tmp;
 224
 225         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
 226                 return granularity;
 227         /*
 228          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
 229          */
 230         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
 231                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
 232                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
 233         }
 234         /*
 235          * Negative nice level tasks get linearly finer
 236          * granularity:
 237          */
 238         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
 239
 240         /*
 241          * It will always fit into 'long':
 242          */
 243         return (long) (tmp >> WMULT_SHIFT);
 244 }
 245
 246 static inline void
 247 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 248 {
 249         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
 250
 251         /*
 252          * Niced tasks have the same history dynamic range as
 253          * non-niced tasks:
 254          */
 255         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
 256                 se->wait_runtime = limit;
 257                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
 258                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
 259         }
 260         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
 261                 se->wait_runtime = -limit;
 262                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
 263                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
 264         }
 265 }
 266
 267 static inline void
 268 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
 269 {
 270         se->wait_runtime += delta;
 271         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
 272         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
 273 }
 274
 275 static void
 276 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
 277 {
 278         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
 279         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
 280         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 285  * are not in our scheduling class.
 286  */
 287 static inline void
 288 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 289 {
 290         unsigned long delta, delta_exec, delta_fair, delta_mine;
 291         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
 292         unsigned long load = lw->weight;
 293
 294         delta_exec = curr->delta_exec;
 295         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
 296
 297         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 298         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
 299
 300         if (unlikely(!load))
 301                 return;
 302
 303         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
 304         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
 305
 306         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_granularity) {
 307                 delta = min(cfs_rq->sleeper_bonus, (u64)delta_exec);
 308                 delta = calc_delta_mine(delta, curr->load.weight, lw);
 309                 delta = min((u64)delta, cfs_rq->sleeper_bonus);
 310                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
 311                 delta_mine -= delta;
 312         }
 313
 314         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
 315         /*
 316          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
 317          * but we were only entitled to delta_mine amount of
 318          * time during that period (if nr_running == 1 then
 319          * the two values are equal)
 320          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
 321          */
 322         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
 323 }
 324
 325 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 326 {
 327         struct sched_entity *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
 328         unsigned long delta_exec;
 329
 330         if (unlikely(!curr))
 331                 return;
 332
 333         /*
 334          * Get the amount of time the current task was running
 335          * since the last time we changed load (this cannot
 336          * overflow on 32 bits):
 337          */
 338         delta_exec = (unsigned long)(rq_of(cfs_rq)->clock - curr->exec_start);
 339
 340         curr->delta_exec += delta_exec;
 341
 342         if (unlikely(curr->delta_exec > sysctl_sched_stat_granularity)) {
 343                 __update_curr(cfs_rq, curr);
 344                 curr->delta_exec = 0;
 345         }
 346         curr->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 347 }
 348
 349 static inline void
 350 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 351 {
 352         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
 353         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 354 }
 355
 356 /*
 357  * We calculate fair deltas here, so protect against the random effects
 358  * of a multiplication overflow by capping it to the runtime limit:
 359  */
 360 #if BITS_PER_LONG == 32
 361 static inline unsigned long
 362 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
 363 {
 364         u64 tmp = (u64)delta * weight >> shift;
 365
 366         if (unlikely(tmp > sysctl_sched_runtime_limit*2))
 367                 return sysctl_sched_runtime_limit*2;
 368         return tmp;
 369 }
 370 #else
 371 static inline unsigned long
 372 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
 373 {
 374         return delta * weight >> shift;
 375 }
 376 #endif
 377
 378 /*
 379  * Task is being enqueued - update stats:
 380  */
 381 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 382 {
 383         s64 key;
 384
 385         /*
 386          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 387          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 388          */
 389         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
 390                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 391         /*
 392          * Update the key:
 393          */
 394         key = cfs_rq->fair_clock;
 395
 396         /*
 397          * Optimize the common nice 0 case:
 398          */
 399         if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
 400                 key -= se->wait_runtime;
 401         } else {
 402                 u64 tmp;
 403
 404                 if (se->wait_runtime < 0) {
 405                         tmp = -se->wait_runtime;
 406                         key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
 407                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
 408                 } else {
 409                         tmp = se->wait_runtime;
 410                         key -= (tmp * se->load.inv_weight) >>
 411                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
 412                 }
 413         }
 414
 415         se->fair_key = key;
 416 }
 417
 418 /*
 419  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
 420  */
 421 static inline void
 422 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 423 {
 424         unsigned long delta_fair = se->delta_fair_run;
 425
 426         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
 427                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 428
 429         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
 430                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
 431                                                         NICE_0_SHIFT);
 432
 433         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
 434 }
 435
 436 static void
 437 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 438 {
 439         unsigned long delta_fair;
 440
 441         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
 442                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
 443
 444         se->delta_fair_run += delta_fair;
 445         if (unlikely(abs(se->delta_fair_run) >=
 446                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
 447                 __update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 448                 se->delta_fair_run = 0;
 449         }
 450
 451         se->wait_start_fair = 0;
 452         schedstat_set(se->wait_start, 0);
 453 }
 454
 455 static inline void
 456 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 457 {
 458         update_curr(cfs_rq);
 459         /*
 460          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 461          * waiting task:
 462          */
 463         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
 464                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 465 }
 466
 467 /*
 468  * We are picking a new current task - update its stats:
 469  */
 470 static inline void
 471 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 472 {
 473         /*
 474          * We are starting a new run period:
 475          */
 476         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * We are descheduling a task - update its stats:
 481  */
 482 static inline void
 483 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 484 {
 485         se->exec_start = 0;
 486 }
 487
 488 /**************************************************
 489  * Scheduling class queueing methods:
 490  */
 491
 492 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 493 {
 494         unsigned long load = cfs_rq->load.weight, delta_fair;
 495         long prev_runtime;
 496
 497         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG)
 498                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
 499
 500         delta_fair = se->delta_fair_sleep;
 501
 502         /*
 503          * Fix up delta_fair with the effect of us running
 504          * during the whole sleep period:
 505          */
 506         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG)
 507                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
 508                                                 load + se->load.weight);
 509
 510         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
 511                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
 512                                                         NICE_0_SHIFT);
 513
 514         prev_runtime = se->wait_runtime;
 515         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
 516         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
 517
 518         /*
 519          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
 520          */
 521         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
 522         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
 523                 cfs_rq->sleeper_bonus = sysctl_sched_runtime_limit;
 524
 525         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
 526 }
 527
 528 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 529 {
 530         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 531         unsigned long delta_fair;
 532
 533         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
 534                          !(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS))
 535                 return;
 536
 537         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
 538                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
 539
 540         se->delta_fair_sleep += delta_fair;
 541         if (unlikely(abs(se->delta_fair_sleep) >=
 542                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
 543                 __enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 544                 se->delta_fair_sleep = 0;
 545         }
 546
 547         se->sleep_start_fair = 0;
 548
 549 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 550         if (se->sleep_start) {
 551                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
 552
 553                 if ((s64)delta < 0)
 554                         delta = 0;
 555
 556                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
 557                         se->sleep_max = delta;
 558
 559                 se->sleep_start = 0;
 560                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 561         }
 562         if (se->block_start) {
 563                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
 564
 565                 if ((s64)delta < 0)
 566                         delta = 0;
 567
 568                 if (unlikely(delta > se->block_max))
 569                         se->block_max = delta;
 570
 571                 se->block_start = 0;
 572                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 573         }
 574 #endif
 575 }
 576
 577 static void
 578 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
 579 {
 580         /*
 581          * Update the fair clock.
 582          */
 583         update_curr(cfs_rq);
 584
 585         if (wakeup)
 586                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 587
 588         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 589         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 590 }
 591
 592 static void
 593 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
 594 {
 595         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
 596         if (sleep) {
 597                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
 598 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 599                 if (entity_is_task(se)) {
 600                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 601
 602                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
 603                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 604                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
 605                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 606                 }
 607                 cfs_rq->wait_runtime -= se->wait_runtime;
 608 #endif
 609         }
 610         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 611 }
 612
 613 /*
 614  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 615  */
 616 static void
 617 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
 618                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
 619 {
 620         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
 621
 622         /*
 623          * Take scheduling granularity into account - do not
 624          * preempt the current task unless the best task has
 625          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
 626          */
 627         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
 628                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 629 }
 630
 631 static inline void
 632 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 633 {
 634         /*
 635          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
 636          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
 637          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
 638          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
 639          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
 640          */
 641         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 642         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
 643         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, se);
 644 }
 645
 646 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 647 {
 648         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
 649
 650         set_next_entity(cfs_rq, se);
 651
 652         return se;
 653 }
 654
 655 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
 656 {
 657         /*
 658          * If still on the runqueue then deactivate_task()
 659          * was not called and update_curr() has to be done:
 660          */
 661         if (prev->on_rq)
 662                 update_curr(cfs_rq);
 663
 664         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
 665
 666         if (prev->on_rq)
 667                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
 668         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, NULL);
 669 }
 670
 671 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 672 {
 673         struct sched_entity *next;
 674
 675         /*
 676          * Dequeue and enqueue the task to update its
 677          * position within the tree:
 678          */
 679         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 680         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 681
 682         /*
 683          * Reschedule if another task tops the current one.
 684          */
 685         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
 686         if (next == curr)
 687                 return;
 688
 689         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr, sysctl_sched_granularity);
 690 }
 691
 692 /**************************************************
 693  * CFS operations on tasks:
 694  */
 695
 696 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 697
 698 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 699 #define for_each_sched_entity(se) \
 700                 for (; se; se = se->parent)
 701
 702 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 703 {
 704         return p->se.cfs_rq;
 705 }
 706
 707 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 708 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 709 {
 710         return se->cfs_rq;
 711 }
 712
 713 /* runqueue "owned" by this group */
 714 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 715 {
 716         return grp->my_q;
 717 }
 718
 719 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 720  * another cpu ('this_cpu')
 721  */
 722 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 723 {
 724         /* A later patch will take group into account */
 725         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 726 }
 727
 728 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 729 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 730         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 731
 732 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
 733 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 734 {
 735         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
 736                 return 1;
 737
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 742
 743 #define for_each_sched_entity(se) \
 744                 for (; se; se = NULL)
 745
 746 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 747 {
 748         return &task_rq(p)->cfs;
 749 }
 750
 751 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 752 {
 753         struct task_struct *p = task_of(se);
 754         struct rq *rq = task_rq(p);
 755
 756         return &rq->cfs;
 757 }
 758
 759 /* runqueue "owned" by this group */
 760 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 761 {
 762         return NULL;
 763 }
 764
 765 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 766 {
 767         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 768 }
 769
 770 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 771                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 772
 773 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 774 {
 775         return 1;
 776 }
 777
 778 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 779
 780 /*
 781  * The enqueue_task method is called before nr_running is
 782  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
 783  * then put the task into the rbtree:
 784  */
 785 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
 786 {
 787         struct cfs_rq *cfs_rq;
 788         struct sched_entity *se = &p->se;
 789
 790         for_each_sched_entity(se) {
 791                 if (se->on_rq)
 792                         break;
 793                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 794                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
 795         }
 796 }
 797
 798 /*
 799  * The dequeue_task method is called before nr_running is
 800  * decreased. We remove the task from the rbtree and
 801  * update the fair scheduling stats:
 802  */
 803 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
 804 {
 805         struct cfs_rq *cfs_rq;
 806         struct sched_entity *se = &p->se;
 807
 808         for_each_sched_entity(se) {
 809                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 810                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
 811                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
 812                 if (cfs_rq->load.weight)
 813                         break;
 814         }
 815 }
 816
 817 /*
 818  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue
 819  */
 820 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 821 {
 822         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 823
 824         __update_rq_clock(rq);
 825         /*
 826          * Dequeue and enqueue the task to update its
 827          * position within the tree:
 828          */
 829         dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
 830         enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 835  */
 836 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 837 {
 838         struct task_struct *curr = rq->curr;
 839         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
 840         unsigned long gran;
 841
 842         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
 843                 update_rq_clock(rq);
 844                 update_curr(cfs_rq);
 845                 resched_task(curr);
 846                 return;
 847         }
 848
 849         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
 850         /*
 851          * Batch tasks prefer throughput over latency:
 852          */
 853         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
 854                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
 855
 856         if (is_same_group(curr, p))
 857                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
 858 }
 859
 860 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
 861 {
 862         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
 863         struct sched_entity *se;
 864
 865         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
 866                 return NULL;
 867
 868         do {
 869                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
 870                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
 871         } while (cfs_rq);
 872
 873         return task_of(se);
 874 }
 875
 876 /*
 877  * Account for a descheduled task:
 878  */
 879 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 880 {
 881         struct sched_entity *se = &prev->se;
 882         struct cfs_rq *cfs_rq;
 883
 884         for_each_sched_entity(se) {
 885                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 886                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
 887         }
 888 }
 889
 890 /**************************************************
 891  * Fair scheduling class load-balancing methods:
 892  */
 893
 894 /*
 895  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
 896  * during the whole iteration, the current task might be
 897  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
 898  * achieve that by always pre-iterating before returning
 899  * the current task:
 900  */
 901 static inline struct task_struct *
 902 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
 903 {
 904         struct task_struct *p;
 905
 906         if (!curr)
 907                 return NULL;
 908
 909         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
 910         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
 911
 912         return p;
 913 }
 914
 915 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
 916 {
 917         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 918
 919         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
 920 }
 921
 922 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
 923 {
 924         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 925
 926         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
 927 }
 928
 929 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 930 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
 931 {
 932         struct sched_entity *curr;
 933         struct task_struct *p;
 934
 935         if (!cfs_rq->nr_running)
 936                 return MAX_PRIO;
 937
 938         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
 939         p = task_of(curr);
 940
 941         return p->prio;
 942 }
 943 #endif
 944
 945 static unsigned long
 946 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
 947                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
 948                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
 949                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
 950 {
 951         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
 952         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
 953         long rem_load_move = max_load_move;
 954         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
 955
 956         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
 957         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
 958
 959         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
 960 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 961                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
 962                 long imbalance;
 963                 unsigned long maxload;
 964
 965                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
 966
 967                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
 968                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
 969                 if (imbalance <= 0)
 970                         continue;
 971
 972                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
 973                 imbalance /= 2;
 974                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
 975
 976                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
 977 #else
 978 # define maxload rem_load_move
 979 #endif
 980                 /* pass busy_cfs_rq argument into
 981                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
 982                  */
 983                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
 984                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
 985                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
 986                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
 987
 988                 total_nr_moved += nr_moved;
 989                 max_nr_move -= nr_moved;
 990                 rem_load_move -= load_moved;
 991
 992                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
 993                         break;
 994         }
 995
 996         return max_load_move - rem_load_move;
 997 }
 998
 999 /*
1000  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1001  */
1002 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1003 {
1004         struct cfs_rq *cfs_rq;
1005         struct sched_entity *se = &curr->se;
1006
1007         for_each_sched_entity(se) {
1008                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1009                 entity_tick(cfs_rq, se);
1010         }
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1015  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1016  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1017  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1018  * the child is not running yet.
1019  */
1020 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1021 {
1022         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1023         struct sched_entity *se = &p->se;
1024
1025         sched_info_queued(p);
1026
1027         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1028         /*
1029          * Child runs first: we let it run before the parent
1030          * until it reschedules once. We set up the key so that
1031          * it will preempt the parent:
1032          */
1033         p->se.fair_key = current->se.fair_key -
1034                 niced_granularity(&rq->curr->se, sysctl_sched_granularity) - 1;
1035         /*
1036          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1037          * so do not credit it with that waiting time yet:
1038          */
1039         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL)
1040                 p->se.wait_start_fair = 0;
1041
1042         /*
1043          * The statistical average of wait_runtime is about
1044          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1045          */
1046         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_START_DEBIT)
1047                 p->se.wait_runtime = -(sysctl_sched_granularity / 2);
1048
1049         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1053 /* Account for a task changing its policy or group.
1054  *
1055  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1056  * migrates between groups/classes.
1057  */
1058 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1059 {
1060         struct sched_entity *se = &rq->curr.se;
1061
1062         for_each_sched_entity(se)
1063                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1064 }
1065 #else
1066 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1067 {
1068 }
1069 #endif
1070
1071 /*
1072  * All the scheduling class methods:
1073  */
1074 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1075         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1076         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1077         .yield_task             = yield_task_fair,
1078
1079         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1080
1081         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1082         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1083
1084         .load_balance           = load_balance_fair,
1085
1086         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1087         .task_tick              = task_tick_fair,
1088         .task_new               = task_new_fair,
1089 };
1090
1091 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1092 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1093 {
1094         struct cfs_rq *cfs_rq;
1095
1096         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1097                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1098 }
1099 #endif