err.no Git - linux-2.6/blob - 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 = 2000000UL;
  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                 if ((se->vruntime > cfs_rq->min_vruntime) ||
 128                     (cfs_rq->min_vruntime > (1ULL << 61) &&
 129                      se->vruntime < (1ULL << 50)))
 130                         cfs_rq->min_vruntime = se->vruntime;
 131         }
 132 }
 133
 134 s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 135 {
 136         return se->fair_key - cfs_rq->min_vruntime;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 141  */
 142 static void
 143 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 144 {
 145         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 146         struct rb_node *parent = NULL;
 147         struct sched_entity *entry;
 148         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
 149         int leftmost = 1;
 150
 151         /*
 152          * Find the right place in the rbtree:
 153          */
 154         while (*link) {
 155                 parent = *link;
 156                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 157                 /*
 158                  * We dont care about collisions. Nodes with
 159                  * the same key stay together.
 160                  */
 161                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
 162                         link = &parent->rb_left;
 163                 } else {
 164                         link = &parent->rb_right;
 165                         leftmost = 0;
 166                 }
 167         }
 168
 169         /*
 170          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 171          * used):
 172          */
 173         if (leftmost)
 174                 set_leftmost(cfs_rq, &se->run_node);
 175
 176         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 177         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 178         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 179         cfs_rq->nr_running++;
 180         se->on_rq = 1;
 181
 182         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
 183 }
 184
 185 static void
 186 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 187 {
 188         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 189                 set_leftmost(cfs_rq, rb_next(&se->run_node));
 190
 191         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 192         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 193         cfs_rq->nr_running--;
 194         se->on_rq = 0;
 195
 196         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
 197 }
 198
 199 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
 200 {
 201         return cfs_rq->rb_leftmost;
 202 }
 203
 204 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 205 {
 206         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 207 }
 208
 209 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 210 {
 211         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 212         struct sched_entity *se = NULL;
 213         struct rb_node *parent;
 214
 215         while (*link) {
 216                 parent = *link;
 217                 se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 218                 link = &parent->rb_right;
 219         }
 220
 221         return se;
 222 }
 223
 224 /**************************************************************
 225  * Scheduling class statistics methods:
 226  */
 227
 228 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
 229 {
 230         u64 period = sysctl_sched_latency;
 231         unsigned long nr_latency =
 232                 sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity;
 233
 234         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
 235                 period *= nr_running;
 236                 do_div(period, nr_latency);
 237         }
 238
 239         return period;
 240 }
 241
 242 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 243 {
 244         u64 period = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
 245
 246         period *= se->load.weight;
 247         do_div(period, cfs_rq->load.weight);
 248
 249         return period;
 250 }
 251
 252 static void
 253 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
 254 {
 255         se->wait_runtime += delta;
 256         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, delta);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 261  * are not in our scheduling class.
 262  */
 263 static inline void
 264 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 265               unsigned long delta_exec)
 266 {
 267         unsigned long delta_fair, delta_mine, delta_exec_weighted;
 268         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
 269         unsigned long load = lw->weight;
 270
 271         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
 272
 273         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 274         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
 275         delta_exec_weighted = delta_exec;
 276         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
 277                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
 278                                                         &curr->load);
 279         }
 280         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
 281
 282         if (!sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
 283                 return;
 284
 285         if (unlikely(!load))
 286                 return;
 287
 288         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
 289         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
 290
 291         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
 292         /*
 293          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
 294          * but we were only entitled to delta_mine amount of
 295          * time during that period (if nr_running == 1 then
 296          * the two values are equal)
 297          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
 298          */
 299         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
 300 }
 301
 302 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 303 {
 304         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
 305         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
 306         unsigned long delta_exec;
 307
 308         if (unlikely(!curr))
 309                 return;
 310
 311         /*
 312          * Get the amount of time the current task was running
 313          * since the last time we changed load (this cannot
 314          * overflow on 32 bits):
 315          */
 316         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
 317
 318         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
 319         curr->exec_start = now;
 320 }
 321
 322 static inline void
 323 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 324 {
 325         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
 326         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 327 }
 328
 329 static inline unsigned long
 330 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
 331 {
 332         unsigned long weight = se->load.weight;
 333
 334         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
 335                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
 336         else
 337                 return delta;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Task is being enqueued - update stats:
 342  */
 343 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 344 {
 345         /*
 346          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 347          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 348          */
 349         if (se != cfs_rq->curr)
 350                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 351         /*
 352          * Update the key:
 353          */
 354         se->fair_key = se->vruntime;
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
 359  */
 360 static inline void
 361 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
 362                         unsigned long delta_fair)
 363 {
 364         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
 365                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 366
 367         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
 368
 369         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
 370 }
 371
 372 static void
 373 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 374 {
 375         unsigned long delta_fair;
 376
 377         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
 378                 return;
 379
 380         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
 381                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
 382
 383         __update_stats_wait_end(cfs_rq, se, delta_fair);
 384
 385         se->wait_start_fair = 0;
 386         schedstat_set(se->wait_start, 0);
 387 }
 388
 389 static inline void
 390 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 391 {
 392         update_curr(cfs_rq);
 393         /*
 394          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 395          * waiting task:
 396          */
 397         if (se != cfs_rq->curr)
 398                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * We are picking a new current task - update its stats:
 403  */
 404 static inline void
 405 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 406 {
 407         /*
 408          * We are starting a new run period:
 409          */
 410         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 411 }
 412
 413 /*
 414  * We are descheduling a task - update its stats:
 415  */
 416 static inline void
 417 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 418 {
 419         se->exec_start = 0;
 420 }
 421
 422 /**************************************************
 423  * Scheduling class queueing methods:
 424  */
 425
 426 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 427 {
 428 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 429         if (se->sleep_start) {
 430                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
 431
 432                 if ((s64)delta < 0)
 433                         delta = 0;
 434
 435                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
 436                         se->sleep_max = delta;
 437
 438                 se->sleep_start = 0;
 439                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 440         }
 441         if (se->block_start) {
 442                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
 443
 444                 if ((s64)delta < 0)
 445                         delta = 0;
 446
 447                 if (unlikely(delta > se->block_max))
 448                         se->block_max = delta;
 449
 450                 se->block_start = 0;
 451                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 452
 453                 /*
 454                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
 455                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
 456                  * time that the task spent sleeping:
 457                  */
 458                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
 459                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 460
 461                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
 462                                      delta >> 20);
 463                 }
 464         }
 465 #endif
 466 }
 467
 468 static void
 469 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
 470 {
 471         u64 min_runtime, latency;
 472
 473         min_runtime = cfs_rq->min_vruntime;
 474
 475         if (sched_feat(USE_TREE_AVG)) {
 476                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
 477                 if (last) {
 478                         min_runtime = __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime;
 479                         min_runtime += last->vruntime;
 480                         min_runtime >>= 1;
 481                 }
 482         } else if (sched_feat(APPROX_AVG))
 483                 min_runtime += sysctl_sched_latency/2;
 484
 485         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
 486                 min_runtime += sched_slice(cfs_rq, se);
 487
 488         if (!initial && sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
 489                 latency = sysctl_sched_latency;
 490                 if (min_runtime > latency)
 491                         min_runtime -= latency;
 492                 else
 493                         min_runtime = 0;
 494         }
 495
 496         se->vruntime = max(se->vruntime, min_runtime);
 497 }
 498
 499 static void
 500 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
 501 {
 502         /*
 503          * Update the fair clock.
 504          */
 505         update_curr(cfs_rq);
 506
 507         if (wakeup) {
 508                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
 509                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 510         }
 511
 512         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 513         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 514 }
 515
 516 static void
 517 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
 518 {
 519         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
 520         if (sleep) {
 521 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 522                 if (entity_is_task(se)) {
 523                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 524
 525                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
 526                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 527                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
 528                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 529                 }
 530 #endif
 531         }
 532         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 533 }
 534
 535 /*
 536  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 537  */
 538 static void
 539 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 540 {
 541         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
 542
 543         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
 544         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
 545         if (delta_exec > ideal_runtime)
 546                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 547 }
 548
 549 static inline void
 550 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 551 {
 552         /*
 553          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
 554          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
 555          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
 556          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
 557          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
 558          */
 559         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 560         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
 561         cfs_rq->curr = se;
 562 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 563         /*
 564          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
 565          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
 566          * when there are only lesser-weight tasks around):
 567          */
 568         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
 569                 se->slice_max = max(se->slice_max,
 570                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
 571         }
 572 #endif
 573         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
 574 }
 575
 576 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 577 {
 578         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
 579
 580         set_next_entity(cfs_rq, se);
 581
 582         return se;
 583 }
 584
 585 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
 586 {
 587         /*
 588          * If still on the runqueue then deactivate_task()
 589          * was not called and update_curr() has to be done:
 590          */
 591         if (prev->on_rq)
 592                 update_curr(cfs_rq);
 593
 594         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
 595
 596         if (prev->on_rq)
 597                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
 598         cfs_rq->curr = NULL;
 599 }
 600
 601 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 602 {
 603         /*
 604          * Dequeue and enqueue the task to update its
 605          * position within the tree:
 606          */
 607         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 608         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
 609
 610         if (cfs_rq->nr_running > 1)
 611                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
 612 }
 613
 614 /**************************************************
 615  * CFS operations on tasks:
 616  */
 617
 618 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 619
 620 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 621 #define for_each_sched_entity(se) \
 622                 for (; se; se = se->parent)
 623
 624 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 625 {
 626         return p->se.cfs_rq;
 627 }
 628
 629 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 630 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 631 {
 632         return se->cfs_rq;
 633 }
 634
 635 /* runqueue "owned" by this group */
 636 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 637 {
 638         return grp->my_q;
 639 }
 640
 641 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 642  * another cpu ('this_cpu')
 643  */
 644 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 645 {
 646         /* A later patch will take group into account */
 647         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 648 }
 649
 650 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 651 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 652         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 653
 654 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
 655 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 656 {
 657         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
 658                 return 1;
 659
 660         return 0;
 661 }
 662
 663 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 664
 665 #define for_each_sched_entity(se) \
 666                 for (; se; se = NULL)
 667
 668 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 669 {
 670         return &task_rq(p)->cfs;
 671 }
 672
 673 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 674 {
 675         struct task_struct *p = task_of(se);
 676         struct rq *rq = task_rq(p);
 677
 678         return &rq->cfs;
 679 }
 680
 681 /* runqueue "owned" by this group */
 682 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 683 {
 684         return NULL;
 685 }
 686
 687 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 688 {
 689         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 690 }
 691
 692 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 693                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 694
 695 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 696 {
 697         return 1;
 698 }
 699
 700 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 701
 702 /*
 703  * The enqueue_task method is called before nr_running is
 704  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
 705  * then put the task into the rbtree:
 706  */
 707 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
 708 {
 709         struct cfs_rq *cfs_rq;
 710         struct sched_entity *se = &p->se;
 711
 712         for_each_sched_entity(se) {
 713                 if (se->on_rq)
 714                         break;
 715                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 716                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
 717         }
 718 }
 719
 720 /*
 721  * The dequeue_task method is called before nr_running is
 722  * decreased. We remove the task from the rbtree and
 723  * update the fair scheduling stats:
 724  */
 725 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
 726 {
 727         struct cfs_rq *cfs_rq;
 728         struct sched_entity *se = &p->se;
 729
 730         for_each_sched_entity(se) {
 731                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 732                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
 733                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
 734                 if (cfs_rq->load.weight)
 735                         break;
 736         }
 737 }
 738
 739 /*
 740  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
 741  *
 742  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
 743  */
 744 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 745 {
 746         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 747         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 748         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
 749         struct rb_node *parent;
 750
 751         /*
 752          * Are we the only task in the tree?
 753          */
 754         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
 755                 return;
 756
 757         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
 758                 __update_rq_clock(rq);
 759                 /*
 760                  * Dequeue and enqueue the task to update its
 761                  * position within the tree:
 762                  */
 763                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
 764                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
 765
 766                 return;
 767         }
 768         /*
 769          * Find the rightmost entry in the rbtree:
 770          */
 771         do {
 772                 parent = *link;
 773                 link = &parent->rb_right;
 774         } while (*link);
 775
 776         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 777         /*
 778          * Already in the rightmost position?
 779          */
 780         if (unlikely(rightmost == se))
 781                 return;
 782
 783         /*
 784          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
 785          */
 786         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
 787
 788         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 789                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 790         /*
 791          * Relink the task to the rightmost position:
 792          */
 793         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 794         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 795         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 800  */
 801 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 802 {
 803         struct task_struct *curr = rq->curr;
 804         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
 805
 806         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
 807                 update_rq_clock(rq);
 808                 update_curr(cfs_rq);
 809                 resched_task(curr);
 810                 return;
 811         }
 812         if (is_same_group(curr, p)) {
 813                 s64 delta = curr->se.vruntime - p->se.vruntime;
 814
 815                 if (delta > (s64)sysctl_sched_wakeup_granularity)
 816                         resched_task(curr);
 817         }
 818 }
 819
 820 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
 821 {
 822         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
 823         struct sched_entity *se;
 824
 825         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
 826                 return NULL;
 827
 828         do {
 829                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
 830                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
 831         } while (cfs_rq);
 832
 833         return task_of(se);
 834 }
 835
 836 /*
 837  * Account for a descheduled task:
 838  */
 839 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 840 {
 841         struct sched_entity *se = &prev->se;
 842         struct cfs_rq *cfs_rq;
 843
 844         for_each_sched_entity(se) {
 845                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 846                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
 847         }
 848 }
 849
 850 /**************************************************
 851  * Fair scheduling class load-balancing methods:
 852  */
 853
 854 /*
 855  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
 856  * during the whole iteration, the current task might be
 857  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
 858  * achieve that by always pre-iterating before returning
 859  * the current task:
 860  */
 861 static inline struct task_struct *
 862 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
 863 {
 864         struct task_struct *p;
 865
 866         if (!curr)
 867                 return NULL;
 868
 869         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
 870         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
 871
 872         return p;
 873 }
 874
 875 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
 876 {
 877         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 878
 879         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
 880 }
 881
 882 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
 883 {
 884         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 885
 886         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
 887 }
 888
 889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 890 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
 891 {
 892         struct sched_entity *curr;
 893         struct task_struct *p;
 894
 895         if (!cfs_rq->nr_running)
 896                 return MAX_PRIO;
 897
 898         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
 899         p = task_of(curr);
 900
 901         return p->prio;
 902 }
 903 #endif
 904
 905 static unsigned long
 906 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
 907                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
 908                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
 909                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
 910 {
 911         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
 912         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
 913         long rem_load_move = max_load_move;
 914         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
 915
 916         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
 917         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
 918
 919         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
 920 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 921                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
 922                 long imbalance;
 923                 unsigned long maxload;
 924
 925                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
 926
 927                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
 928                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
 929                 if (imbalance <= 0)
 930                         continue;
 931
 932                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
 933                 imbalance /= 2;
 934                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
 935
 936                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
 937 #else
 938 # define maxload rem_load_move
 939 #endif
 940                 /* pass busy_cfs_rq argument into
 941                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
 942                  */
 943                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
 944                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
 945                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
 946                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
 947
 948                 total_nr_moved += nr_moved;
 949                 max_nr_move -= nr_moved;
 950                 rem_load_move -= load_moved;
 951
 952                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
 953                         break;
 954         }
 955
 956         return max_load_move - rem_load_move;
 957 }
 958
 959 /*
 960  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
 961  */
 962 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
 963 {
 964         struct cfs_rq *cfs_rq;
 965         struct sched_entity *se = &curr->se;
 966
 967         for_each_sched_entity(se) {
 968                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 969                 entity_tick(cfs_rq, se);
 970         }
 971 }
 972
 973 #define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
 974
 975 /*
 976  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
 977  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
 978  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
 979  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
 980  * the child is not running yet.
 981  */
 982 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 983 {
 984         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 985         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
 986
 987         sched_info_queued(p);
 988
 989         update_curr(cfs_rq);
 990         place_entity(cfs_rq, se, 1);
 991
 992         /*
 993          * The statistical average of wait_runtime is about
 994          * -granularity/2, so initialize the task with that:
 995          */
 996         if (sched_feat(START_DEBIT))
 997                 se->wait_runtime = -(__sched_period(cfs_rq->nr_running+1) / 2);
 998
 999         if (sysctl_sched_child_runs_first &&
1000                         curr->vruntime < se->vruntime) {
1001
1002                 dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
1003                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1004                 enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
1005         }
1006
1007         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1008         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1009         resched_task(rq->curr);
1010 }
1011
1012 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1013 /* Account for a task changing its policy or group.
1014  *
1015  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1016  * migrates between groups/classes.
1017  */
1018 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1019 {
1020         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1021
1022         for_each_sched_entity(se)
1023                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1024 }
1025 #else
1026 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1027 {
1028 }
1029 #endif
1030
1031 /*
1032  * All the scheduling class methods:
1033  */
1034 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1035         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1036         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1037         .yield_task             = yield_task_fair,
1038
1039         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1040
1041         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1042         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1043
1044         .load_balance           = load_balance_fair,
1045
1046         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1047         .task_tick              = task_tick_fair,
1048         .task_new               = task_new_fair,
1049 };
1050
1051 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1052 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1053 {
1054         struct cfs_rq *cfs_rq;
1055
1056         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1057                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1058 }
1059 #endif