sched: tweak wakeup granularity
[linux-2.6] / 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 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_latency = 20;
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: 10 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 = 10000000UL;
68
69 /*
70  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
71  * (default: 10 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 = 10000000UL;
78
79 /**************************************************************
80  * CFS operations on generic schedulable entities:
81  */
82
83 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
84
85 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
86 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
87 {
88         return cfs_rq->rq;
89 }
90
91 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
92 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
93
94 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
95
96 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
97 {
98         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
99 }
100
101 #define entity_is_task(se)      1
102
103 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
104
105 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
106 {
107         return container_of(se, struct task_struct, se);
108 }
109
110
111 /**************************************************************
112  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
113  */
114
115 static inline u64
116 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
117 {
118         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
119         if (delta > 0)
120                 min_vruntime = vruntime;
121
122         return min_vruntime;
123 }
124
125 static inline u64
126 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
127 {
128         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
129         if (delta < 0)
130                 min_vruntime = vruntime;
131
132         return min_vruntime;
133 }
134
135 static inline s64
136 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
137 {
138         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
139 }
140
141 /*
142  * Enqueue an entity into the rb-tree:
143  */
144 static void
145 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
146 {
147         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
148         struct rb_node *parent = NULL;
149         struct sched_entity *entry;
150         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
151         int leftmost = 1;
152
153         /*
154          * Find the right place in the rbtree:
155          */
156         while (*link) {
157                 parent = *link;
158                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
159                 /*
160                  * We dont care about collisions. Nodes with
161                  * the same key stay together.
162                  */
163                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
164                         link = &parent->rb_left;
165                 } else {
166                         link = &parent->rb_right;
167                         leftmost = 0;
168                 }
169         }
170
171         /*
172          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
173          * used):
174          */
175         if (leftmost)
176                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
177
178         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
179         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
180 }
181
182 static void
183 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
184 {
185         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
186                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
187
188         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
189 }
190
191 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
192 {
193         return cfs_rq->rb_leftmost;
194 }
195
196 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
197 {
198         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
199 }
200
201 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
202 {
203         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
204         struct sched_entity *se = NULL;
205         struct rb_node *parent;
206
207         while (*link) {
208                 parent = *link;
209                 se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
210                 link = &parent->rb_right;
211         }
212
213         return se;
214 }
215
216 /**************************************************************
217  * Scheduling class statistics methods:
218  */
219
220
221 /*
222  * The idea is to set a period in which each task runs once.
223  *
224  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
225  * this period because otherwise the slices get too small.
226  *
227  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
228  */
229 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
230 {
231         u64 period = sysctl_sched_latency;
232         unsigned long nr_latency = sysctl_sched_nr_latency;
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 /*
243  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
244  * proportional to the weight.
245  *
246  * s = p*w/rw
247  */
248 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
249 {
250         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
251
252         slice *= se->load.weight;
253         do_div(slice, cfs_rq->load.weight);
254
255         return slice;
256 }
257
258 /*
259  * We calculate the vruntime slice.
260  *
261  * vs = s/w = p/rw
262  */
263 static u64 __sched_vslice(unsigned long rq_weight, unsigned long nr_running)
264 {
265         u64 vslice = __sched_period(nr_running);
266
267         do_div(vslice, rq_weight);
268
269         return vslice;
270 }
271
272 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq)
273 {
274         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight, cfs_rq->nr_running);
275 }
276
277 static u64 sched_vslice_add(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
278 {
279         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight + se->load.weight,
280                         cfs_rq->nr_running + 1);
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               unsigned long delta_exec)
290 {
291         unsigned long delta_exec_weighted;
292         u64 vruntime;
293
294         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
295
296         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
297         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
298         delta_exec_weighted = delta_exec;
299         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
300                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
301                                                         &curr->load);
302         }
303         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
304
305         /*
306          * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
307          * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
308          */
309         if (first_fair(cfs_rq)) {
310                 vruntime = min_vruntime(curr->vruntime,
311                                 __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime);
312         } else
313                 vruntime = curr->vruntime;
314
315         cfs_rq->min_vruntime =
316                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
317 }
318
319 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
320 {
321         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
322         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
323         unsigned long delta_exec;
324
325         if (unlikely(!curr))
326                 return;
327
328         /*
329          * Get the amount of time the current task was running
330          * since the last time we changed load (this cannot
331          * overflow on 32 bits):
332          */
333         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
334
335         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
336         curr->exec_start = now;
337 }
338
339 static inline void
340 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
341 {
342         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
343 }
344
345 static inline unsigned long
346 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
347 {
348         unsigned long weight = se->load.weight;
349
350         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
351                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
352         else
353                 return delta;
354 }
355
356 /*
357  * Task is being enqueued - update stats:
358  */
359 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
360 {
361         /*
362          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
363          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
364          */
365         if (se != cfs_rq->curr)
366                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
367 }
368
369 static void
370 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
371 {
372         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
373                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
374         schedstat_set(se->wait_start, 0);
375 }
376
377 static inline void
378 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
379 {
380         update_curr(cfs_rq);
381         /*
382          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
383          * waiting task:
384          */
385         if (se != cfs_rq->curr)
386                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
387 }
388
389 /*
390  * We are picking a new current task - update its stats:
391  */
392 static inline void
393 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
394 {
395         /*
396          * We are starting a new run period:
397          */
398         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
399 }
400
401 /*
402  * We are descheduling a task - update its stats:
403  */
404 static inline void
405 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
406 {
407         se->exec_start = 0;
408 }
409
410 /**************************************************
411  * Scheduling class queueing methods:
412  */
413
414 static void
415 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
416 {
417         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
418         cfs_rq->nr_running++;
419         se->on_rq = 1;
420 }
421
422 static void
423 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
424 {
425         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
426         cfs_rq->nr_running--;
427         se->on_rq = 0;
428 }
429
430 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
431 {
432 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
433         if (se->sleep_start) {
434                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
435
436                 if ((s64)delta < 0)
437                         delta = 0;
438
439                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
440                         se->sleep_max = delta;
441
442                 se->sleep_start = 0;
443                 se->sum_sleep_runtime += delta;
444         }
445         if (se->block_start) {
446                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
447
448                 if ((s64)delta < 0)
449                         delta = 0;
450
451                 if (unlikely(delta > se->block_max))
452                         se->block_max = delta;
453
454                 se->block_start = 0;
455                 se->sum_sleep_runtime += delta;
456
457                 /*
458                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
459                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
460                  * time that the task spent sleeping:
461                  */
462                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
463                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
464
465                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
466                                      delta >> 20);
467                 }
468         }
469 #endif
470 }
471
472 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
473 {
474 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
475         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
476
477         if (d < 0)
478                 d = -d;
479
480         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
481                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
482 #endif
483 }
484
485 static void
486 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
487 {
488         u64 vruntime;
489
490         vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
491
492         if (sched_feat(USE_TREE_AVG)) {
493                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
494                 if (last) {
495                         vruntime += last->vruntime;
496                         vruntime >>= 1;
497                 }
498         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
499                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq)/2;
500
501         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
502                 vruntime += sched_vslice_add(cfs_rq, se);
503
504         if (!initial) {
505                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS))
506                         vruntime -= sysctl_sched_latency;
507
508                 vruntime = max_t(s64, vruntime, se->vruntime);
509         }
510
511         se->vruntime = vruntime;
512
513 }
514
515 static void
516 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
517 {
518         /*
519          * Update the fair clock.
520          */
521         update_curr(cfs_rq);
522
523         if (wakeup) {
524                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
525                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
526         }
527
528         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
529         check_spread(cfs_rq, se);
530         if (se != cfs_rq->curr)
531                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
532         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
533 }
534
535 static void
536 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
537 {
538         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
539         if (sleep) {
540 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
541                 if (entity_is_task(se)) {
542                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
543
544                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
545                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
546                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
547                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
548                 }
549 #endif
550         }
551
552         if (se != cfs_rq->curr)
553                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
554         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
555 }
556
557 /*
558  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
559  */
560 static void
561 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
562 {
563         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
564
565         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
566         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
567         if (delta_exec > ideal_runtime)
568                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
569 }
570
571 static void
572 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
573 {
574         /* 'current' is not kept within the tree. */
575         if (se->on_rq) {
576                 /*
577                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
578                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
579                  * runqueue.
580                  */
581                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
582                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
583         }
584
585         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
586         cfs_rq->curr = se;
587 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
588         /*
589          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
590          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
591          * when there are only lesser-weight tasks around):
592          */
593         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
594                 se->slice_max = max(se->slice_max,
595                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
596         }
597 #endif
598         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
599 }
600
601 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
602 {
603         struct sched_entity *se = NULL;
604
605         if (first_fair(cfs_rq)) {
606                 se = __pick_next_entity(cfs_rq);
607                 set_next_entity(cfs_rq, se);
608         }
609
610         return se;
611 }
612
613 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
614 {
615         /*
616          * If still on the runqueue then deactivate_task()
617          * was not called and update_curr() has to be done:
618          */
619         if (prev->on_rq)
620                 update_curr(cfs_rq);
621
622         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
623
624         check_spread(cfs_rq, prev);
625         if (prev->on_rq) {
626                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
627                 /* Put 'current' back into the tree. */
628                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
629         }
630         cfs_rq->curr = NULL;
631 }
632
633 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
634 {
635         /*
636          * Update run-time statistics of the 'current'.
637          */
638         update_curr(cfs_rq);
639
640         if (cfs_rq->nr_running > 1)
641                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
642 }
643
644 /**************************************************
645  * CFS operations on tasks:
646  */
647
648 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
649
650 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
651 #define for_each_sched_entity(se) \
652                 for (; se; se = se->parent)
653
654 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
655 {
656         return p->se.cfs_rq;
657 }
658
659 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
660 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
661 {
662         return se->cfs_rq;
663 }
664
665 /* runqueue "owned" by this group */
666 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
667 {
668         return grp->my_q;
669 }
670
671 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
672  * another cpu ('this_cpu')
673  */
674 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
675 {
676         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
677 }
678
679 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
680 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
681         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
682
683 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
684 static inline int
685 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
686 {
687         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
688                 return 1;
689
690         return 0;
691 }
692
693 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
694 {
695         return se->parent;
696 }
697
698 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
699
700 #define for_each_sched_entity(se) \
701                 for (; se; se = NULL)
702
703 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
704 {
705         return &task_rq(p)->cfs;
706 }
707
708 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
709 {
710         struct task_struct *p = task_of(se);
711         struct rq *rq = task_rq(p);
712
713         return &rq->cfs;
714 }
715
716 /* runqueue "owned" by this group */
717 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
718 {
719         return NULL;
720 }
721
722 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
723 {
724         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
725 }
726
727 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
728                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
729
730 static inline int
731 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
732 {
733         return 1;
734 }
735
736 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
737 {
738         return NULL;
739 }
740
741 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
742
743 /*
744  * The enqueue_task method is called before nr_running is
745  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
746  * then put the task into the rbtree:
747  */
748 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
749 {
750         struct cfs_rq *cfs_rq;
751         struct sched_entity *se = &p->se;
752
753         for_each_sched_entity(se) {
754                 if (se->on_rq)
755                         break;
756                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
757                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
758                 wakeup = 1;
759         }
760 }
761
762 /*
763  * The dequeue_task method is called before nr_running is
764  * decreased. We remove the task from the rbtree and
765  * update the fair scheduling stats:
766  */
767 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
768 {
769         struct cfs_rq *cfs_rq;
770         struct sched_entity *se = &p->se;
771
772         for_each_sched_entity(se) {
773                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
774                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
775                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
776                 if (cfs_rq->load.weight)
777                         break;
778                 sleep = 1;
779         }
780 }
781
782 /*
783  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
784  *
785  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
786  */
787 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
788 {
789         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(rq->curr);
790         struct sched_entity *rightmost, *se = &rq->curr->se;
791
792         /*
793          * Are we the only task in the tree?
794          */
795         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
796                 return;
797
798         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
799                 __update_rq_clock(rq);
800                 /*
801                  * Dequeue and enqueue the task to update its
802                  * position within the tree:
803                  */
804                 update_curr(cfs_rq);
805
806                 return;
807         }
808         /*
809          * Find the rightmost entry in the rbtree:
810          */
811         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
812         /*
813          * Already in the rightmost position?
814          */
815         if (unlikely(rightmost->vruntime < se->vruntime))
816                 return;
817
818         /*
819          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
820          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
821          * 'current' within the tree based on its new key value.
822          */
823         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
824 }
825
826 /*
827  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
828  */
829 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
830 {
831         struct task_struct *curr = rq->curr;
832         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
833         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
834         s64 delta;
835
836         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
837                 update_rq_clock(rq);
838                 update_curr(cfs_rq);
839                 resched_task(curr);
840                 return;
841         }
842
843         while (!is_same_group(se, pse)) {
844                 se = parent_entity(se);
845                 pse = parent_entity(pse);
846         }
847
848         delta = se->vruntime - pse->vruntime;
849
850         if (delta > (s64)sysctl_sched_wakeup_granularity)
851                 resched_task(curr);
852 }
853
854 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
855 {
856         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
857         struct sched_entity *se;
858
859         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
860                 return NULL;
861
862         do {
863                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
864                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
865         } while (cfs_rq);
866
867         return task_of(se);
868 }
869
870 /*
871  * Account for a descheduled task:
872  */
873 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
874 {
875         struct sched_entity *se = &prev->se;
876         struct cfs_rq *cfs_rq;
877
878         for_each_sched_entity(se) {
879                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
880                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
881         }
882 }
883
884 /**************************************************
885  * Fair scheduling class load-balancing methods:
886  */
887
888 /*
889  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
890  * during the whole iteration, the current task might be
891  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
892  * achieve that by always pre-iterating before returning
893  * the current task:
894  */
895 static inline struct task_struct *
896 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
897 {
898         struct task_struct *p;
899
900         if (!curr)
901                 return NULL;
902
903         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
904         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
905
906         return p;
907 }
908
909 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
910 {
911         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
912
913         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
914 }
915
916 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
917 {
918         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
919
920         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
924 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
925 {
926         struct sched_entity *curr;
927         struct task_struct *p;
928
929         if (!cfs_rq->nr_running)
930                 return MAX_PRIO;
931
932         curr = cfs_rq->curr;
933         if (!curr)
934                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
935
936         p = task_of(curr);
937
938         return p->prio;
939 }
940 #endif
941
942 static unsigned long
943 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
944                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
945                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
946                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
947 {
948         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
949         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
950         long rem_load_move = max_load_move;
951         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
952
953         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
954         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
955
956         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
957 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
958                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
959                 long imbalance;
960                 unsigned long maxload;
961
962                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
963
964                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
965                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
966                 if (imbalance <= 0)
967                         continue;
968
969                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
970                 imbalance /= 2;
971                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
972
973                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
974 #else
975 # define maxload rem_load_move
976 #endif
977                 /* pass busy_cfs_rq argument into
978                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
979                  */
980                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
981                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
982                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
983                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
984
985                 total_nr_moved += nr_moved;
986                 max_nr_move -= nr_moved;
987                 rem_load_move -= load_moved;
988
989                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
990                         break;
991         }
992
993         return max_load_move - rem_load_move;
994 }
995
996 /*
997  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
998  */
999 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1000 {
1001         struct cfs_rq *cfs_rq;
1002         struct sched_entity *se = &curr->se;
1003
1004         for_each_sched_entity(se) {
1005                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1006                 entity_tick(cfs_rq, se);
1007         }
1008 }
1009
1010 #define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1011
1012 /*
1013  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1014  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1015  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1016  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1017  * the child is not running yet.
1018  */
1019 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1020 {
1021         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1022         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1023
1024         sched_info_queued(p);
1025
1026         update_curr(cfs_rq);
1027         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1028
1029         if (sysctl_sched_child_runs_first &&
1030                         curr->vruntime < se->vruntime) {
1031                 /*
1032                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1033                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1034                  */
1035                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1036         }
1037
1038         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1039         check_spread(cfs_rq, se);
1040         check_spread(cfs_rq, curr);
1041         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1042         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1043         resched_task(rq->curr);
1044 }
1045
1046 /* Account for a task changing its policy or group.
1047  *
1048  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1049  * migrates between groups/classes.
1050  */
1051 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1052 {
1053         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1054
1055         for_each_sched_entity(se)
1056                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * All the scheduling class methods:
1061  */
1062 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1063         .next                   = &idle_sched_class,
1064         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1065         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1066         .yield_task             = yield_task_fair,
1067
1068         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1069
1070         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1071         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1072
1073         .load_balance           = load_balance_fair,
1074
1075         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1076         .task_tick              = task_tick_fair,
1077         .task_new               = task_new_fair,
1078 };
1079
1080 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1081 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1082 {
1083         struct cfs_rq *cfs_rq;
1084
1085 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1086         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1087 #endif
1088         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1089                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1090 }
1091 #endif