]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched_fair.c
sched: move sched_feat() definitions
[~andy/linux] / 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 const_debug unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
38
39 /*
40  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
41  * parent will (try to) run first.
42  */
43 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
44
45 /*
46  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
47  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_min_granularity __read_mostly = 2000000ULL;
50
51 /*
52  * sys_sched_yield() compat mode
53  *
54  * This option switches the agressive yield implementation of the
55  * old scheduler back on.
56  */
57 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
58
59 /*
60  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
61  * (default: 25 msec, units: nanoseconds)
62  *
63  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
64  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
65  * have immediate wakeup/sleep latencies.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 25000000UL;
68
69 /*
70  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
71  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
72  *
73  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
74  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
75  * have immediate wakeup/sleep latencies.
76  */
77 const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
78
79 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
80
81 extern struct sched_class fair_sched_class;
82
83 /**************************************************************
84  * CFS operations on generic schedulable entities:
85  */
86
87 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
88
89 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
90 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
91 {
92         return cfs_rq->rq;
93 }
94
95 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
96 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
97
98 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
99
100 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
101 {
102         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
103 }
104
105 #define entity_is_task(se)      1
106
107 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
108
109 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
110 {
111         return container_of(se, struct task_struct, se);
112 }
113
114
115 /**************************************************************
116  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
117  */
118
119 static inline void
120 set_leftmost(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *leftmost)
121 {
122         struct sched_entity *se;
123
124         cfs_rq->rb_leftmost = leftmost;
125         if (leftmost) {
126                 se = rb_entry(leftmost, struct sched_entity, run_node);
127                 cfs_rq->min_vruntime = max(se->vruntime,
128                                                 cfs_rq->min_vruntime);
129         }
130 }
131
132 /*
133  * Enqueue an entity into the rb-tree:
134  */
135 static void
136 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
137 {
138         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
139         struct rb_node *parent = NULL;
140         struct sched_entity *entry;
141         s64 key = se->fair_key;
142         int leftmost = 1;
143
144         /*
145          * Find the right place in the rbtree:
146          */
147         while (*link) {
148                 parent = *link;
149                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
150                 /*
151                  * We dont care about collisions. Nodes with
152                  * the same key stay together.
153                  */
154                 if (key - entry->fair_key < 0) {
155                         link = &parent->rb_left;
156                 } else {
157                         link = &parent->rb_right;
158                         leftmost = 0;
159                 }
160         }
161
162         /*
163          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
164          * used):
165          */
166         if (leftmost)
167                 set_leftmost(cfs_rq, &se->run_node);
168
169         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
170         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
171         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
172         cfs_rq->nr_running++;
173         se->on_rq = 1;
174
175         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
176 }
177
178 static void
179 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
180 {
181         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
182                 set_leftmost(cfs_rq, rb_next(&se->run_node));
183
184         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
185         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
186         cfs_rq->nr_running--;
187         se->on_rq = 0;
188
189         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
190 }
191
192 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
193 {
194         return cfs_rq->rb_leftmost;
195 }
196
197 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
198 {
199         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
200 }
201
202 /**************************************************************
203  * Scheduling class statistics methods:
204  */
205
206 /*
207  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
208  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
209  * (down to a sensible low limit on granularity)
210  *
211  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
212  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
213  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
214  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
215  * reach the minimum granularity value.
216  *
217  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
218  *
219  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
220  *
221  * This comes out of the following equations:
222  *
223  *    kA1 + gran = kB1
224  *    kB2 + gran = kA2
225  *    kA2 = kA1
226  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
227  *    lat = d * nr
228  *
229  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
230  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
231  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
232  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
233  * sched_latency that we aim for.)
234  */
235 static long
236 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
237 {
238         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
239         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
240
241         if (nr > 1) {
242                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
243                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
244         }
245
246         return gran;
247 }
248
249 /*
250  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
251  * nice level, but only linearly, not exponentially:
252  */
253 static long
254 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
255 {
256         u64 tmp;
257
258         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
259                 return granularity;
260         /*
261          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
262          */
263         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
264                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
265                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
266         }
267         /*
268          * Negative nice level tasks get linearly finer
269          * granularity:
270          */
271         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
272
273         /*
274          * It will always fit into 'long':
275          */
276         return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
277 }
278
279 static inline void
280 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
281 {
282         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
283
284         /*
285          * Niced tasks have the same history dynamic range as
286          * non-niced tasks:
287          */
288         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
289                 se->wait_runtime = limit;
290                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
291                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
292         }
293         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
294                 se->wait_runtime = -limit;
295                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
296                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
297         }
298 }
299
300 static inline void
301 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
302 {
303         se->wait_runtime += delta;
304         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
305         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
306 }
307
308 static void
309 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
310 {
311         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
312         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
313         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
314 }
315
316 /*
317  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
318  * are not in our scheduling class.
319  */
320 static inline void
321 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
322               unsigned long delta_exec)
323 {
324         unsigned long delta, delta_fair, delta_mine, delta_exec_weighted;
325         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
326         unsigned long load = lw->weight;
327
328         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
329
330         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
331         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
332         delta_exec_weighted = delta_exec;
333         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
334                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
335                                                         &curr->load);
336         }
337         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
338
339         if (unlikely(!load))
340                 return;
341
342         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
343         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
344
345         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_min_granularity) {
346                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
347                 delta = min(delta, (unsigned long)(
348                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
349                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
350                 delta_mine -= delta;
351         }
352
353         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
354         /*
355          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
356          * but we were only entitled to delta_mine amount of
357          * time during that period (if nr_running == 1 then
358          * the two values are equal)
359          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
360          */
361         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
362 }
363
364 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
365 {
366         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
367         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
368         unsigned long delta_exec;
369
370         if (unlikely(!curr))
371                 return;
372
373         /*
374          * Get the amount of time the current task was running
375          * since the last time we changed load (this cannot
376          * overflow on 32 bits):
377          */
378         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
379
380         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
381         curr->exec_start = now;
382 }
383
384 static inline void
385 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
386 {
387         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
388         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
389 }
390
391 static inline unsigned long
392 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
393 {
394         unsigned long weight = se->load.weight;
395
396         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
397                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
398         else
399                 return delta;
400 }
401
402 /*
403  * Task is being enqueued - update stats:
404  */
405 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
406 {
407         /*
408          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
409          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
410          */
411         if (se != cfs_rq->curr)
412                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
413         /*
414          * Update the key:
415          */
416         se->fair_key = se->vruntime;
417 }
418
419 /*
420  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
421  */
422 static inline void
423 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
424                         unsigned long delta_fair)
425 {
426         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
427                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
428
429         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
430
431         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
432 }
433
434 static void
435 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
436 {
437         unsigned long delta_fair;
438
439         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
440                 return;
441
442         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
443                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
444
445         __update_stats_wait_end(cfs_rq, se, delta_fair);
446
447         se->wait_start_fair = 0;
448         schedstat_set(se->wait_start, 0);
449 }
450
451 static inline void
452 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
453 {
454         update_curr(cfs_rq);
455         /*
456          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
457          * waiting task:
458          */
459         if (se != cfs_rq->curr)
460                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
461 }
462
463 /*
464  * We are picking a new current task - update its stats:
465  */
466 static inline void
467 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
468 {
469         /*
470          * We are starting a new run period:
471          */
472         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
473 }
474
475 /*
476  * We are descheduling a task - update its stats:
477  */
478 static inline void
479 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
480 {
481         se->exec_start = 0;
482 }
483
484 /**************************************************
485  * Scheduling class queueing methods:
486  */
487
488 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
489                               unsigned long delta_fair)
490 {
491         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
492         long prev_runtime;
493
494         /*
495          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
496          * already:
497          */
498         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
499                 return;
500
501         if (sched_feat(SLEEPER_LOAD_AVG))
502                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
503
504         /*
505          * Fix up delta_fair with the effect of us running
506          * during the whole sleep period:
507          */
508         if (sched_feat(SLEEPER_AVG))
509                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
510                                                 load + se->load.weight);
511
512         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
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 }
523
524 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
525 {
526         struct task_struct *tsk = task_of(se);
527         unsigned long delta_fair;
528
529         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
530                          !sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
531                 return;
532
533         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
534                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
535
536         __enqueue_sleeper(cfs_rq, se, delta_fair);
537
538         se->sleep_start_fair = 0;
539
540 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
541         if (se->sleep_start) {
542                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
543
544                 if ((s64)delta < 0)
545                         delta = 0;
546
547                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
548                         se->sleep_max = delta;
549
550                 se->sleep_start = 0;
551                 se->sum_sleep_runtime += delta;
552         }
553         if (se->block_start) {
554                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
555
556                 if ((s64)delta < 0)
557                         delta = 0;
558
559                 if (unlikely(delta > se->block_max))
560                         se->block_max = delta;
561
562                 se->block_start = 0;
563                 se->sum_sleep_runtime += delta;
564
565                 /*
566                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
567                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
568                  * time that the task spent sleeping:
569                  */
570                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
571                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
572                                      delta >> 20);
573                 }
574         }
575 #endif
576 }
577
578 static void
579 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
580 {
581         /*
582          * Update the fair clock.
583          */
584         update_curr(cfs_rq);
585
586         if (wakeup) {
587                 u64 min_runtime, latency;
588
589                 min_runtime = cfs_rq->min_vruntime;
590                 min_runtime += sysctl_sched_latency/2;
591
592                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
593                         latency = calc_weighted(sysctl_sched_latency, se);
594                         if (min_runtime > latency)
595                                 min_runtime -= latency;
596                 }
597
598                 se->vruntime = max(se->vruntime, min_runtime);
599
600                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
601         }
602
603         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
604         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
605 }
606
607 static void
608 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
609 {
610         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
611         if (sleep) {
612                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
613 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
614                 if (entity_is_task(se)) {
615                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
616
617                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
618                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
619                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
620                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
621                 }
622 #endif
623         }
624         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
625 }
626
627 /*
628  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
629  */
630 static void
631 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
632                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
633 {
634         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
635         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
636
637         /*
638          * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
639          * walltime, hence do not scale.
640          */
641         ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
642                         (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
643
644         /*
645          * If we executed more than what the latency constraint suggests,
646          * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
647          * of how much a task is not scheduled converges to
648          * sysctl_sched_latency:
649          */
650         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
651         if (delta_exec > ideal_runtime)
652                 granularity = 0;
653
654         /*
655          * Take scheduling granularity into account - do not
656          * preempt the current task unless the best task has
657          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
658          *
659          * scale granularity as key space is in fair_clock.
660          */
661         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
662                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
663 }
664
665 static inline void
666 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
667 {
668         /*
669          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
670          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
671          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
672          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
673          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
674          */
675         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
676         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
677         cfs_rq->curr = se;
678 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
679         /*
680          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
681          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
682          * when there are only lesser-weight tasks around):
683          */
684         if (rq_of(cfs_rq)->ls.load.weight >= 2*se->load.weight) {
685                 se->slice_max = max(se->slice_max,
686                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
687         }
688 #endif
689         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
690 }
691
692 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
693 {
694         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
695
696         set_next_entity(cfs_rq, se);
697
698         return se;
699 }
700
701 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
702 {
703         /*
704          * If still on the runqueue then deactivate_task()
705          * was not called and update_curr() has to be done:
706          */
707         if (prev->on_rq)
708                 update_curr(cfs_rq);
709
710         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
711
712         if (prev->on_rq)
713                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
714         cfs_rq->curr = NULL;
715 }
716
717 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
718 {
719         struct sched_entity *next;
720
721         /*
722          * Dequeue and enqueue the task to update its
723          * position within the tree:
724          */
725         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
726         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
727
728         /*
729          * Reschedule if another task tops the current one.
730          */
731         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
732         if (next == curr)
733                 return;
734
735         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
736                         sched_granularity(cfs_rq));
737 }
738
739 /**************************************************
740  * CFS operations on tasks:
741  */
742
743 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
744
745 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
746 #define for_each_sched_entity(se) \
747                 for (; se; se = se->parent)
748
749 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
750 {
751         return p->se.cfs_rq;
752 }
753
754 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
755 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
756 {
757         return se->cfs_rq;
758 }
759
760 /* runqueue "owned" by this group */
761 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
762 {
763         return grp->my_q;
764 }
765
766 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
767  * another cpu ('this_cpu')
768  */
769 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
770 {
771         /* A later patch will take group into account */
772         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
773 }
774
775 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
776 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
777         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
778
779 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
780 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
781 {
782         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
783                 return 1;
784
785         return 0;
786 }
787
788 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
789
790 #define for_each_sched_entity(se) \
791                 for (; se; se = NULL)
792
793 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
794 {
795         return &task_rq(p)->cfs;
796 }
797
798 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
799 {
800         struct task_struct *p = task_of(se);
801         struct rq *rq = task_rq(p);
802
803         return &rq->cfs;
804 }
805
806 /* runqueue "owned" by this group */
807 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
808 {
809         return NULL;
810 }
811
812 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
813 {
814         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
815 }
816
817 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
818                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
819
820 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
821 {
822         return 1;
823 }
824
825 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
826
827 /*
828  * The enqueue_task method is called before nr_running is
829  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
830  * then put the task into the rbtree:
831  */
832 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
833 {
834         struct cfs_rq *cfs_rq;
835         struct sched_entity *se = &p->se;
836
837         for_each_sched_entity(se) {
838                 if (se->on_rq)
839                         break;
840                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
841                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
842         }
843 }
844
845 /*
846  * The dequeue_task method is called before nr_running is
847  * decreased. We remove the task from the rbtree and
848  * update the fair scheduling stats:
849  */
850 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
851 {
852         struct cfs_rq *cfs_rq;
853         struct sched_entity *se = &p->se;
854
855         for_each_sched_entity(se) {
856                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
857                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
858                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
859                 if (cfs_rq->load.weight)
860                         break;
861         }
862 }
863
864 /*
865  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
866  *
867  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
868  */
869 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
870 {
871         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
872         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
873         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
874         struct rb_node *parent;
875
876         /*
877          * Are we the only task in the tree?
878          */
879         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
880                 return;
881
882         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
883                 __update_rq_clock(rq);
884                 /*
885                  * Dequeue and enqueue the task to update its
886                  * position within the tree:
887                  */
888                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
889                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
890
891                 return;
892         }
893         /*
894          * Find the rightmost entry in the rbtree:
895          */
896         do {
897                 parent = *link;
898                 link = &parent->rb_right;
899         } while (*link);
900
901         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
902         /*
903          * Already in the rightmost position?
904          */
905         if (unlikely(rightmost == se))
906                 return;
907
908         /*
909          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
910          */
911         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
912
913         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
914                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
915         /*
916          * Relink the task to the rightmost position:
917          */
918         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
919         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
920         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
921 }
922
923 /*
924  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
925  */
926 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
927 {
928         struct task_struct *curr = rq->curr;
929         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
930         unsigned long gran;
931
932         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
933                 update_rq_clock(rq);
934                 update_curr(cfs_rq);
935                 resched_task(curr);
936                 return;
937         }
938
939         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
940         /*
941          * Batch tasks prefer throughput over latency:
942          */
943         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
944                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
945
946         if (is_same_group(curr, p))
947                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
948 }
949
950 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
951 {
952         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
953         struct sched_entity *se;
954
955         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
956                 return NULL;
957
958         do {
959                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
960                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
961         } while (cfs_rq);
962
963         return task_of(se);
964 }
965
966 /*
967  * Account for a descheduled task:
968  */
969 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
970 {
971         struct sched_entity *se = &prev->se;
972         struct cfs_rq *cfs_rq;
973
974         for_each_sched_entity(se) {
975                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
976                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
977         }
978 }
979
980 /**************************************************
981  * Fair scheduling class load-balancing methods:
982  */
983
984 /*
985  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
986  * during the whole iteration, the current task might be
987  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
988  * achieve that by always pre-iterating before returning
989  * the current task:
990  */
991 static inline struct task_struct *
992 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
993 {
994         struct task_struct *p;
995
996         if (!curr)
997                 return NULL;
998
999         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1000         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1001
1002         return p;
1003 }
1004
1005 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1006 {
1007         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1008
1009         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1010 }
1011
1012 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1013 {
1014         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1015
1016         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1017 }
1018
1019 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1020 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1021 {
1022         struct sched_entity *curr;
1023         struct task_struct *p;
1024
1025         if (!cfs_rq->nr_running)
1026                 return MAX_PRIO;
1027
1028         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1029         p = task_of(curr);
1030
1031         return p->prio;
1032 }
1033 #endif
1034
1035 static unsigned long
1036 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1037                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1038                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1039                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1040 {
1041         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1042         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1043         long rem_load_move = max_load_move;
1044         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1045
1046         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1047         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1048
1049         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1050 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1051                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1052                 long imbalance;
1053                 unsigned long maxload;
1054
1055                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1056
1057                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1058                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1059                 if (imbalance <= 0)
1060                         continue;
1061
1062                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1063                 imbalance /= 2;
1064                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1065
1066                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1067 #else
1068 # define maxload rem_load_move
1069 #endif
1070                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1071                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1072                  */
1073                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1074                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1075                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1076                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1077
1078                 total_nr_moved += nr_moved;
1079                 max_nr_move -= nr_moved;
1080                 rem_load_move -= load_moved;
1081
1082                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1083                         break;
1084         }
1085
1086         return max_load_move - rem_load_move;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1091  */
1092 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1093 {
1094         struct cfs_rq *cfs_rq;
1095         struct sched_entity *se = &curr->se;
1096
1097         for_each_sched_entity(se) {
1098                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1099                 entity_tick(cfs_rq, se);
1100         }
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1105  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1106  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1107  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1108  * the child is not running yet.
1109  */
1110 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1111 {
1112         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1113         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1114
1115         sched_info_queued(p);
1116
1117         update_curr(cfs_rq);
1118         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1119         /*
1120          * Child runs first: we let it run before the parent
1121          * until it reschedules once. We set up the key so that
1122          * it will preempt the parent:
1123          */
1124         se->fair_key = curr->fair_key -
1125                 niced_granularity(curr, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
1126         /*
1127          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1128          * so do not credit it with that waiting time yet:
1129          */
1130         if (sched_feat(SKIP_INITIAL))
1131                 se->wait_start_fair = 0;
1132
1133         /*
1134          * The statistical average of wait_runtime is about
1135          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1136          */
1137         if (sched_feat(START_DEBIT))
1138                 se->wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
1139
1140         se->vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1141         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1142         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1143         resched_task(rq->curr);
1144 }
1145
1146 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1147 /* Account for a task changing its policy or group.
1148  *
1149  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1150  * migrates between groups/classes.
1151  */
1152 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1153 {
1154         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1155
1156         for_each_sched_entity(se)
1157                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1158 }
1159 #else
1160 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1161 {
1162 }
1163 #endif
1164
1165 /*
1166  * All the scheduling class methods:
1167  */
1168 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1169         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1170         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1171         .yield_task             = yield_task_fair,
1172
1173         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1174
1175         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1176         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1177
1178         .load_balance           = load_balance_fair,
1179
1180         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1181         .task_tick              = task_tick_fair,
1182         .task_new               = task_new_fair,
1183 };
1184
1185 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1186 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1187 {
1188         struct cfs_rq *cfs_rq;
1189
1190         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1191                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1192 }
1193 #endif