kernel/sched_fair.c

   1 /*
   2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
   5  *
   6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
   7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
   8  *
   9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
  10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
  11  *
  12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
  13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
  14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
  15  *
  16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
  17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
  18  */
  19
  20 /*
  21  * Preemption granularity:
  22  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
  23  *
  24  * NOTE: this granularity value is not the same as the concept of
  25  * 'timeslice length' - timeslices in CFS will typically be somewhat
  26  * larger than this value. (to see the precise effective timeslice
  27  * length of your workload, run vmstat and monitor the context-switches
  28  * field)
  29  *
  30  * On SMP systems the value of this is multiplied by the log2 of the
  31  * number of CPUs. (i.e. factor 2x on 2-way systems, 3x on 4-way
  32  * systems, 4x on 8-way systems, 5x on 16-way systems, etc.)
  33  */
  34 unsigned int sysctl_sched_granularity __read_mostly = 2000000000ULL/HZ;
  35
  36 /*
  37  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
  38  * (default: 10 msec, units: nanoseconds)
  39  *
  40  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  41  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  42  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  43  */
  44 unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity __read_mostly =
  45                                                         10000000000ULL/HZ;
  46
  47 /*
  48  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
  49  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
  50  *
  51  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  52  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  53  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  54  */
  55 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity __read_mostly = 1000000000ULL/HZ;
  56
  57 unsigned int sysctl_sched_stat_granularity __read_mostly;
  58
  59 /*
  60  * Initialized in sched_init_granularity():
  61  */
  62 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
  63
  64 /*
  65  * Debugging: various feature bits
  66  */
  67 enum {
  68         SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
  69         SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 2,
  70         SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 4,
  71         SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     = 8,
  72         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 16,
  73         SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         = 32,
  74 };
  75
  76 unsigned int sysctl_sched_features __read_mostly =
  77                 SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *1 |
  78                 SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *1 |
  79                 SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
  80                 SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD     *1 |
  81                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
  82                 SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL         *0;
  83
  84 extern struct sched_class fair_sched_class;
  85
  86 /**************************************************************
  87  * CFS operations on generic schedulable entities:
  88  */
  89
  90 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
  91
  92 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
  93 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
  94 {
  95         return cfs_rq->rq;
  96 }
  97
  98 /* currently running entity (if any) on this cfs_rq */
  99 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 100 {
 101         return cfs_rq->curr;
 102 }
 103
 104 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 105 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 106
 107 static inline void
 108 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 109 {
 110         cfs_rq->curr = se;
 111 }
 112
 113 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 114
 115 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
 116 {
 117         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
 118 }
 119
 120 static inline struct sched_entity *cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 121 {
 122         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
 123
 124         if (unlikely(rq->curr->sched_class != &fair_sched_class))
 125                 return NULL;
 126
 127         return &rq->curr->se;
 128 }
 129
 130 #define entity_is_task(se)      1
 131
 132 static inline void
 133 set_cfs_rq_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se) { }
 134
 135 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 136
 137 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
 138 {
 139         return container_of(se, struct task_struct, se);
 140 }
 141
 142
 143 /**************************************************************
 144  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
 145  */
 146
 147 /*
 148  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 149  */
 150 static inline void
 151 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 152 {
 153         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 154         struct rb_node *parent = NULL;
 155         struct sched_entity *entry;
 156         s64 key = se->fair_key;
 157         int leftmost = 1;
 158
 159         /*
 160          * Find the right place in the rbtree:
 161          */
 162         while (*link) {
 163                 parent = *link;
 164                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 165                 /*
 166                  * We dont care about collisions. Nodes with
 167                  * the same key stay together.
 168                  */
 169                 if (key - entry->fair_key < 0) {
 170                         link = &parent->rb_left;
 171                 } else {
 172                         link = &parent->rb_right;
 173                         leftmost = 0;
 174                 }
 175         }
 176
 177         /*
 178          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 179          * used):
 180          */
 181         if (leftmost)
 182                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
 183
 184         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 185         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 186         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 187         cfs_rq->nr_running++;
 188         se->on_rq = 1;
 189 }
 190
 191 static inline void
 192 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 193 {
 194         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 195                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 196         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 197         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 198         cfs_rq->nr_running--;
 199         se->on_rq = 0;
 200 }
 201
 202 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
 203 {
 204         return cfs_rq->rb_leftmost;
 205 }
 206
 207 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 208 {
 209         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 210 }
 211
 212 /**************************************************************
 213  * Scheduling class statistics methods:
 214  */
 215
 216 /*
 217  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
 218  * nice level, but only linearly, not exponentially:
 219  */
 220 static long
 221 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
 222 {
 223         u64 tmp;
 224
 225         /*
 226          * Negative nice levels get the same granularity as nice-0:
 227          */
 228         if (likely(curr->load.weight >= NICE_0_LOAD))
 229                 return granularity;
 230         /*
 231          * Positive nice level tasks get linearly finer
 232          * granularity:
 233          */
 234         tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
 235
 236         /*
 237          * It will always fit into 'long':
 238          */
 239         return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
 240 }
 241
 242 static inline void
 243 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 244 {
 245         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
 246
 247         /*
 248          * Niced tasks have the same history dynamic range as
 249          * non-niced tasks:
 250          */
 251         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
 252                 se->wait_runtime = limit;
 253                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
 254                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
 255         }
 256         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
 257                 se->wait_runtime = -limit;
 258                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
 259                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
 260         }
 261 }
 262
 263 static inline void
 264 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
 265 {
 266         se->wait_runtime += delta;
 267         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
 268         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
 269 }
 270
 271 static void
 272 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
 273 {
 274         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
 275         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
 276         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 281  * are not in our scheduling class.
 282  */
 283 static inline void
 284 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 285 {
 286         unsigned long delta, delta_exec, delta_fair, delta_mine;
 287         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
 288         unsigned long load = lw->weight;
 289
 290         delta_exec = curr->delta_exec;
 291         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
 292
 293         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 294         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
 295
 296         if (unlikely(!load))
 297                 return;
 298
 299         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
 300         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
 301
 302         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_granularity) {
 303                 delta = calc_delta_mine(cfs_rq->sleeper_bonus,
 304                                         curr->load.weight, lw);
 305                 if (unlikely(delta > cfs_rq->sleeper_bonus))
 306                         delta = cfs_rq->sleeper_bonus;
 307
 308                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
 309                 delta_mine -= delta;
 310         }
 311
 312         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
 313         /*
 314          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
 315          * but we were only entitled to delta_mine amount of
 316          * time during that period (if nr_running == 1 then
 317          * the two values are equal)
 318          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
 319          */
 320         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
 321 }
 322
 323 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 324 {
 325         struct sched_entity *curr = cfs_rq_curr(cfs_rq);
 326         unsigned long delta_exec;
 327
 328         if (unlikely(!curr))
 329                 return;
 330
 331         /*
 332          * Get the amount of time the current task was running
 333          * since the last time we changed load (this cannot
 334          * overflow on 32 bits):
 335          */
 336         delta_exec = (unsigned long)(rq_of(cfs_rq)->clock - curr->exec_start);
 337
 338         curr->delta_exec += delta_exec;
 339
 340         if (unlikely(curr->delta_exec > sysctl_sched_stat_granularity)) {
 341                 __update_curr(cfs_rq, curr);
 342                 curr->delta_exec = 0;
 343         }
 344         curr->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 345 }
 346
 347 static inline void
 348 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 349 {
 350         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
 351         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 352 }
 353
 354 /*
 355  * We calculate fair deltas here, so protect against the random effects
 356  * of a multiplication overflow by capping it to the runtime limit:
 357  */
 358 #if BITS_PER_LONG == 32
 359 static inline unsigned long
 360 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
 361 {
 362         u64 tmp = (u64)delta * weight >> shift;
 363
 364         if (unlikely(tmp > sysctl_sched_runtime_limit*2))
 365                 return sysctl_sched_runtime_limit*2;
 366         return tmp;
 367 }
 368 #else
 369 static inline unsigned long
 370 calc_weighted(unsigned long delta, unsigned long weight, int shift)
 371 {
 372         return delta * weight >> shift;
 373 }
 374 #endif
 375
 376 /*
 377  * Task is being enqueued - update stats:
 378  */
 379 static void
 380 update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 381 {
 382         s64 key;
 383
 384         /*
 385          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 386          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 387          */
 388         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
 389                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 390         /*
 391          * Update the key:
 392          */
 393         key = cfs_rq->fair_clock;
 394
 395         /*
 396          * Optimize the common nice 0 case:
 397          */
 398         if (likely(se->load.weight == NICE_0_LOAD)) {
 399                 key -= se->wait_runtime;
 400         } else {
 401                 u64 tmp;
 402
 403                 if (se->wait_runtime < 0) {
 404                         tmp = -se->wait_runtime;
 405                         key += (tmp * se->load.inv_weight) >>
 406                                         (WMULT_SHIFT - NICE_0_SHIFT);
 407                 } else {
 408                         tmp = se->wait_runtime;
 409                         key -= (tmp * se->load.weight) >> NICE_0_SHIFT;
 410                 }
 411         }
 412
 413         se->fair_key = key;
 414 }
 415
 416 /*
 417  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
 418  */
 419 static inline void
 420 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 421 {
 422         unsigned long delta_fair = se->delta_fair_run;
 423
 424         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
 425                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 426
 427         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
 428                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
 429                                                         NICE_0_SHIFT);
 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, u64 now)
 436 {
 437         unsigned long delta_fair;
 438
 439         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
 440                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
 441
 442         se->delta_fair_run += delta_fair;
 443         if (unlikely(abs(se->delta_fair_run) >=
 444                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
 445                 __update_stats_wait_end(cfs_rq, se, now);
 446                 se->delta_fair_run = 0;
 447         }
 448
 449         se->wait_start_fair = 0;
 450         schedstat_set(se->wait_start, 0);
 451 }
 452
 453 static inline void
 454 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 455 {
 456         update_curr(cfs_rq);
 457         /*
 458          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 459          * waiting task:
 460          */
 461         if (se != cfs_rq_curr(cfs_rq))
 462                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se, now);
 463 }
 464
 465 /*
 466  * We are picking a new current task - update its stats:
 467  */
 468 static inline void
 469 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 470 {
 471         /*
 472          * We are starting a new run period:
 473          */
 474         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 475 }
 476
 477 /*
 478  * We are descheduling a task - update its stats:
 479  */
 480 static inline void
 481 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 482 {
 483         se->exec_start = 0;
 484 }
 485
 486 /**************************************************
 487  * Scheduling class queueing methods:
 488  */
 489
 490 static void
 491 __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 492 {
 493         unsigned long load = cfs_rq->load.weight, delta_fair;
 494         long prev_runtime;
 495
 496         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG)
 497                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
 498
 499         delta_fair = se->delta_fair_sleep;
 500
 501         /*
 502          * Fix up delta_fair with the effect of us running
 503          * during the whole sleep period:
 504          */
 505         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG)
 506                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
 507                                                 load + se->load.weight);
 508
 509         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
 510                 delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se->load.weight,
 511                                                         NICE_0_SHIFT);
 512
 513         prev_runtime = se->wait_runtime;
 514         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
 515         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
 516
 517         /*
 518          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
 519          */
 520         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
 521
 522         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
 523 }
 524
 525 static void
 526 enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 527 {
 528         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 529         unsigned long delta_fair;
 530
 531         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
 532                          !(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS))
 533                 return;
 534
 535         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
 536                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
 537
 538         se->delta_fair_sleep += delta_fair;
 539         if (unlikely(abs(se->delta_fair_sleep) >=
 540                                 sysctl_sched_stat_granularity)) {
 541                 __enqueue_sleeper(cfs_rq, se, now);
 542                 se->delta_fair_sleep = 0;
 543         }
 544
 545         se->sleep_start_fair = 0;
 546
 547 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 548         if (se->sleep_start) {
 549                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
 550
 551                 if ((s64)delta < 0)
 552                         delta = 0;
 553
 554                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
 555                         se->sleep_max = delta;
 556
 557                 se->sleep_start = 0;
 558                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 559         }
 560         if (se->block_start) {
 561                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
 562
 563                 if ((s64)delta < 0)
 564                         delta = 0;
 565
 566                 if (unlikely(delta > se->block_max))
 567                         se->block_max = delta;
 568
 569                 se->block_start = 0;
 570                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 571         }
 572 #endif
 573 }
 574
 575 static void
 576 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
 577                int wakeup, u64 now)
 578 {
 579         /*
 580          * Update the fair clock.
 581          */
 582         update_curr(cfs_rq);
 583
 584         if (wakeup)
 585                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se, now);
 586
 587         update_stats_enqueue(cfs_rq, se, now);
 588         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 589 }
 590
 591 static void
 592 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
 593                int sleep, u64 now)
 594 {
 595         update_stats_dequeue(cfs_rq, se, now);
 596         if (sleep) {
 597                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
 598 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 599                 if (entity_is_task(se)) {
 600                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 601
 602                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
 603                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 604                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
 605                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 606                 }
 607                 cfs_rq->wait_runtime -= se->wait_runtime;
 608 #endif
 609         }
 610         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 611 }
 612
 613 /*
 614  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 615  */
 616 static void
 617 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
 618                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
 619 {
 620         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
 621
 622         /*
 623          * Take scheduling granularity into account - do not
 624          * preempt the current task unless the best task has
 625          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
 626          */
 627         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
 628                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 629 }
 630
 631 static inline void
 632 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, u64 now)
 633 {
 634         /*
 635          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
 636          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
 637          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
 638          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
 639          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
 640          */
 641         update_stats_wait_end(cfs_rq, se, now);
 642         update_stats_curr_start(cfs_rq, se, now);
 643         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, se);
 644 }
 645
 646 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, u64 now)
 647 {
 648         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
 649
 650         set_next_entity(cfs_rq, se, now);
 651
 652         return se;
 653 }
 654
 655 static void
 656 put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev, u64 now)
 657 {
 658         /*
 659          * If still on the runqueue then deactivate_task()
 660          * was not called and update_curr() has to be done:
 661          */
 662         if (prev->on_rq)
 663                 update_curr(cfs_rq);
 664
 665         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev, now);
 666
 667         if (prev->on_rq)
 668                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
 669         set_cfs_rq_curr(cfs_rq, NULL);
 670 }
 671
 672 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 673 {
 674         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
 675         struct sched_entity *next;
 676         u64 now;
 677
 678         __update_rq_clock(rq);
 679         now = rq->clock;
 680
 681         /*
 682          * Dequeue and enqueue the task to update its
 683          * position within the tree:
 684          */
 685         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0, now);
 686         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0, now);
 687
 688         /*
 689          * Reschedule if another task tops the current one.
 690          */
 691         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
 692         if (next == curr)
 693                 return;
 694
 695         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr, sysctl_sched_granularity);
 696 }
 697
 698 /**************************************************
 699  * CFS operations on tasks:
 700  */
 701
 702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 703
 704 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 705 #define for_each_sched_entity(se) \
 706                 for (; se; se = se->parent)
 707
 708 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 709 {
 710         return p->se.cfs_rq;
 711 }
 712
 713 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 714 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 715 {
 716         return se->cfs_rq;
 717 }
 718
 719 /* runqueue "owned" by this group */
 720 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 721 {
 722         return grp->my_q;
 723 }
 724
 725 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 726  * another cpu ('this_cpu')
 727  */
 728 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 729 {
 730         /* A later patch will take group into account */
 731         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 732 }
 733
 734 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 735 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 736         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 737
 738 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
 739 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 740 {
 741         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
 742                 return 1;
 743
 744         return 0;
 745 }
 746
 747 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 748
 749 #define for_each_sched_entity(se) \
 750                 for (; se; se = NULL)
 751
 752 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 753 {
 754         return &task_rq(p)->cfs;
 755 }
 756
 757 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 758 {
 759         struct task_struct *p = task_of(se);
 760         struct rq *rq = task_rq(p);
 761
 762         return &rq->cfs;
 763 }
 764
 765 /* runqueue "owned" by this group */
 766 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 767 {
 768         return NULL;
 769 }
 770
 771 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 772 {
 773         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 774 }
 775
 776 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 777                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 778
 779 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 780 {
 781         return 1;
 782 }
 783
 784 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 785
 786 /*
 787  * The enqueue_task method is called before nr_running is
 788  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
 789  * then put the task into the rbtree:
 790  */
 791 static void
 792 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, u64 now)
 793 {
 794         struct cfs_rq *cfs_rq;
 795         struct sched_entity *se = &p->se;
 796
 797         for_each_sched_entity(se) {
 798                 if (se->on_rq)
 799                         break;
 800                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 801                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup, now);
 802         }
 803 }
 804
 805 /*
 806  * The dequeue_task method is called before nr_running is
 807  * decreased. We remove the task from the rbtree and
 808  * update the fair scheduling stats:
 809  */
 810 static void
 811 dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
 812 {
 813         struct cfs_rq *cfs_rq;
 814         struct sched_entity *se = &p->se;
 815
 816         for_each_sched_entity(se) {
 817                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 818                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep, now);
 819                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
 820                 if (cfs_rq->load.weight)
 821                         break;
 822         }
 823 }
 824
 825 /*
 826  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue
 827  */
 828 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 829 {
 830         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 831         u64 now;
 832
 833         __update_rq_clock(rq);
 834         now = rq->clock;
 835         /*
 836          * Dequeue and enqueue the task to update its
 837          * position within the tree:
 838          */
 839         dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0, now);
 840         enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0, now);
 841 }
 842
 843 /*
 844  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 845  */
 846 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 847 {
 848         struct task_struct *curr = rq->curr;
 849         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
 850         unsigned long gran;
 851
 852         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
 853                 update_rq_clock(rq);
 854                 update_curr(cfs_rq);
 855                 resched_task(curr);
 856                 return;
 857         }
 858
 859         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
 860         /*
 861          * Batch tasks prefer throughput over latency:
 862          */
 863         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
 864                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
 865
 866         if (is_same_group(curr, p))
 867                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
 868 }
 869
 870 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq, u64 now)
 871 {
 872         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
 873         struct sched_entity *se;
 874
 875         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
 876                 return NULL;
 877
 878         do {
 879                 se = pick_next_entity(cfs_rq, now);
 880                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
 881         } while (cfs_rq);
 882
 883         return task_of(se);
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Account for a descheduled task:
 888  */
 889 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev, u64 now)
 890 {
 891         struct sched_entity *se = &prev->se;
 892         struct cfs_rq *cfs_rq;
 893
 894         for_each_sched_entity(se) {
 895                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 896                 put_prev_entity(cfs_rq, se, now);
 897         }
 898 }
 899
 900 /**************************************************
 901  * Fair scheduling class load-balancing methods:
 902  */
 903
 904 /*
 905  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
 906  * during the whole iteration, the current task might be
 907  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
 908  * achieve that by always pre-iterating before returning
 909  * the current task:
 910  */
 911 static inline struct task_struct *
 912 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
 913 {
 914         struct task_struct *p;
 915
 916         if (!curr)
 917                 return NULL;
 918
 919         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
 920         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
 921
 922         return p;
 923 }
 924
 925 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
 926 {
 927         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 928
 929         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
 930 }
 931
 932 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
 933 {
 934         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 935
 936         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
 937 }
 938
 939 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 940 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
 941 {
 942         struct sched_entity *curr;
 943         struct task_struct *p;
 944
 945         if (!cfs_rq->nr_running)
 946                 return MAX_PRIO;
 947
 948         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
 949         p = task_of(curr);
 950
 951         return p->prio;
 952 }
 953 #endif
 954
 955 static unsigned long
 956 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
 957                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
 958                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
 959                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
 960 {
 961         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
 962         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
 963         long rem_load_move = max_load_move;
 964         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
 965
 966         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
 967         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
 968
 969         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
 970 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 971                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
 972                 long imbalances;
 973                 unsigned long maxload;
 974
 975                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
 976
 977                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight -
 978                                                  this_cfs_rq->load.weight;
 979                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
 980                 if (imbalance <= 0)
 981                         continue;
 982
 983                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
 984                 imbalance /= 2;
 985                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
 986
 987                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
 988 #else
 989 #define maxload rem_load_move
 990 #endif
 991                 /* pass busy_cfs_rq argument into
 992                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
 993                  */
 994                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
 995                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
 996                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
 997                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
 998
 999                 total_nr_moved += nr_moved;
1000                 max_nr_move -= nr_moved;
1001                 rem_load_move -= load_moved;
1002
1003                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1004                         break;
1005         }
1006
1007         return max_load_move - rem_load_move;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1012  */
1013 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1014 {
1015         struct cfs_rq *cfs_rq;
1016         struct sched_entity *se = &curr->se;
1017
1018         for_each_sched_entity(se) {
1019                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1020                 entity_tick(cfs_rq, se);
1021         }
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1026  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1027  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1028  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1029  * the child is not running yet.
1030  */
1031 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, u64 now)
1032 {
1033         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1034         struct sched_entity *se = &p->se;
1035
1036         sched_info_queued(p);
1037
1038         update_stats_enqueue(cfs_rq, se, now);
1039         /*
1040          * Child runs first: we let it run before the parent
1041          * until it reschedules once. We set up the key so that
1042          * it will preempt the parent:
1043          */
1044         p->se.fair_key = current->se.fair_key -
1045                 niced_granularity(&rq->curr->se, sysctl_sched_granularity) - 1;
1046         /*
1047          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1048          * so do not credit it with that waiting time yet:
1049          */
1050         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_SKIP_INITIAL)
1051                 p->se.wait_start_fair = 0;
1052
1053         /*
1054          * The statistical average of wait_runtime is about
1055          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1056          */
1057         if (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_START_DEBIT)
1058                 p->se.wait_runtime = -(sysctl_sched_granularity / 2);
1059
1060         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1061 }
1062
1063 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1064 /* Account for a task changing its policy or group.
1065  *
1066  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1067  * migrates between groups/classes.
1068  */
1069 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1070 {
1071         struct task_struct *curr = rq->curr;
1072         struct sched_entity *se = &curr->se;
1073         u64 now;
1074         struct cfs_rq *cfs_rq;
1075
1076         update_rq_clock(rq);
1077         now = rq->clock;
1078
1079         for_each_sched_entity(se) {
1080                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1081                 set_next_entity(cfs_rq, se, now);
1082         }
1083 }
1084 #else
1085 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1086 {
1087 }
1088 #endif
1089
1090 /*
1091  * All the scheduling class methods:
1092  */
1093 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1094         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1095         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1096         .yield_task             = yield_task_fair,
1097
1098         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1099
1100         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1101         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1102
1103         .load_balance           = load_balance_fair,
1104
1105         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1106         .task_tick              = task_tick_fair,
1107         .task_new               = task_new_fair,
1108 };
1109
1110 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1111 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1112 {
1113         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1114         struct cfs_rq *cfs_rq;
1115
1116         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq)
1117                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1118 }
1119 #endif