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 extern struct sched_class fair_sched_class;
  80
  81 /**************************************************************
  82  * CFS operations on generic schedulable entities:
  83  */
  84
  85 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
  86
  87 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
  88 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
  89 {
  90         return cfs_rq->rq;
  91 }
  92
  93 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
  94 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
  95
  96 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
  97
  98 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
  99 {
 100         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
 101 }
 102
 103 #define entity_is_task(se)      1
 104
 105 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 106
 107 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
 108 {
 109         return container_of(se, struct task_struct, se);
 110 }
 111
 112
 113 /**************************************************************
 114  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
 115  */
 116
 117 static inline u64
 118 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
 119 {
 120         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
 121         if (delta > 0)
 122                 min_vruntime = vruntime;
 123
 124         return min_vruntime;
 125 }
 126
 127 static inline s64
 128 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 129 {
 130         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
 131 }
 132
 133 /*
 134  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 135  */
 136 static void
 137 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 138 {
 139         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 140         struct rb_node *parent = NULL;
 141         struct sched_entity *entry;
 142         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
 143         int leftmost = 1;
 144
 145         /*
 146          * Find the right place in the rbtree:
 147          */
 148         while (*link) {
 149                 parent = *link;
 150                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 151                 /*
 152                  * We dont care about collisions. Nodes with
 153                  * the same key stay together.
 154                  */
 155                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
 156                         link = &parent->rb_left;
 157                 } else {
 158                         link = &parent->rb_right;
 159                         leftmost = 0;
 160                 }
 161         }
 162
 163         /*
 164          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 165          * used):
 166          */
 167         if (leftmost)
 168                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
 169
 170         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 171         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 172 }
 173
 174 static void
 175 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 176 {
 177         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 178                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 179
 180         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 181 }
 182
 183 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
 184 {
 185         return cfs_rq->rb_leftmost;
 186 }
 187
 188 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 189 {
 190         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 191 }
 192
 193 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 194 {
 195         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 196         struct sched_entity *se = NULL;
 197         struct rb_node *parent;
 198
 199         while (*link) {
 200                 parent = *link;
 201                 se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 202                 link = &parent->rb_right;
 203         }
 204
 205         return se;
 206 }
 207
 208 /**************************************************************
 209  * Scheduling class statistics methods:
 210  */
 211
 212 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
 213 {
 214         u64 period = sysctl_sched_latency;
 215         unsigned long nr_latency =
 216                 sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity;
 217
 218         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
 219                 period *= nr_running;
 220                 do_div(period, nr_latency);
 221         }
 222
 223         return period;
 224 }
 225
 226 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 227 {
 228         u64 period = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
 229
 230         period *= se->load.weight;
 231         do_div(period, cfs_rq->load.weight);
 232
 233         return period;
 234 }
 235
 236 static u64 __sched_vslice(unsigned long nr_running)
 237 {
 238         u64 period = __sched_period(nr_running);
 239
 240         do_div(period, nr_running);
 241
 242         return period;
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 247  * are not in our scheduling class.
 248  */
 249 static inline void
 250 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 251               unsigned long delta_exec)
 252 {
 253         unsigned long delta_exec_weighted;
 254         u64 next_vruntime, min_vruntime;
 255
 256         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
 257
 258         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 259         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
 260         delta_exec_weighted = delta_exec;
 261         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
 262                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
 263                                                         &curr->load);
 264         }
 265         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
 266
 267         /*
 268          * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
 269          * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
 270          */
 271         if (first_fair(cfs_rq)) {
 272                 next_vruntime = __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime;
 273
 274                 /* min_vruntime() := !max_vruntime() */
 275                 min_vruntime = max_vruntime(curr->vruntime, next_vruntime);
 276                 if (min_vruntime == next_vruntime)
 277                         min_vruntime = curr->vruntime;
 278                 else
 279                         min_vruntime = next_vruntime;
 280         } else
 281                 min_vruntime = curr->vruntime;
 282
 283         cfs_rq->min_vruntime =
 284                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, min_vruntime);
 285 }
 286
 287 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 288 {
 289         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
 290         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
 291         unsigned long delta_exec;
 292
 293         if (unlikely(!curr))
 294                 return;
 295
 296         /*
 297          * Get the amount of time the current task was running
 298          * since the last time we changed load (this cannot
 299          * overflow on 32 bits):
 300          */
 301         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
 302
 303         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
 304         curr->exec_start = now;
 305 }
 306
 307 static inline void
 308 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 309 {
 310         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 311 }
 312
 313 static inline unsigned long
 314 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
 315 {
 316         unsigned long weight = se->load.weight;
 317
 318         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
 319                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
 320         else
 321                 return delta;
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Task is being enqueued - update stats:
 326  */
 327 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 328 {
 329         /*
 330          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 331          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 332          */
 333         if (se != cfs_rq->curr)
 334                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 335 }
 336
 337 static void
 338 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 339 {
 340         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
 341                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 342         schedstat_set(se->wait_start, 0);
 343 }
 344
 345 static inline void
 346 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 347 {
 348         update_curr(cfs_rq);
 349         /*
 350          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 351          * waiting task:
 352          */
 353         if (se != cfs_rq->curr)
 354                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * We are picking a new current task - update its stats:
 359  */
 360 static inline void
 361 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 362 {
 363         /*
 364          * We are starting a new run period:
 365          */
 366         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 367 }
 368
 369 /*
 370  * We are descheduling a task - update its stats:
 371  */
 372 static inline void
 373 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 374 {
 375         se->exec_start = 0;
 376 }
 377
 378 /**************************************************
 379  * Scheduling class queueing methods:
 380  */
 381
 382 static void
 383 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 384 {
 385         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 386         cfs_rq->nr_running++;
 387         se->on_rq = 1;
 388 }
 389
 390 static void
 391 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 392 {
 393         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 394         cfs_rq->nr_running--;
 395         se->on_rq = 0;
 396 }
 397
 398 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 399 {
 400 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 401         if (se->sleep_start) {
 402                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
 403
 404                 if ((s64)delta < 0)
 405                         delta = 0;
 406
 407                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
 408                         se->sleep_max = delta;
 409
 410                 se->sleep_start = 0;
 411                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 412         }
 413         if (se->block_start) {
 414                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
 415
 416                 if ((s64)delta < 0)
 417                         delta = 0;
 418
 419                 if (unlikely(delta > se->block_max))
 420                         se->block_max = delta;
 421
 422                 se->block_start = 0;
 423                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 424
 425                 /*
 426                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
 427                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
 428                  * time that the task spent sleeping:
 429                  */
 430                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
 431                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 432
 433                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
 434                                      delta >> 20);
 435                 }
 436         }
 437 #endif
 438 }
 439
 440 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 441 {
 442 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 443         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
 444
 445         if (d < 0)
 446                 d = -d;
 447
 448         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
 449                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
 450 #endif
 451 }
 452
 453 static void
 454 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
 455 {
 456         u64 vruntime;
 457
 458         vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
 459
 460         if (sched_feat(USE_TREE_AVG)) {
 461                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
 462                 if (last) {
 463                         vruntime += last->vruntime;
 464                         vruntime >>= 1;
 465                 }
 466         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
 467                 vruntime += __sched_vslice(cfs_rq->nr_running)/2;
 468
 469         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
 470                 vruntime += __sched_vslice(cfs_rq->nr_running + 1);
 471
 472         if (!initial) {
 473                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS))
 474                         vruntime -= sysctl_sched_latency;
 475
 476                 vruntime = max_t(s64, vruntime, se->vruntime);
 477         }
 478
 479         se->vruntime = vruntime;
 480
 481 }
 482
 483 static void
 484 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
 485 {
 486         /*
 487          * Update the fair clock.
 488          */
 489         update_curr(cfs_rq);
 490
 491         if (wakeup) {
 492                 /* se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime; */
 493                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
 494                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 495         }
 496
 497         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 498         check_spread(cfs_rq, se);
 499         if (se != cfs_rq->curr)
 500                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 501         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
 502 }
 503
 504 static void
 505 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
 506 {
 507         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
 508         if (sleep) {
 509 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 510                 if (entity_is_task(se)) {
 511                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 512
 513                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
 514                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 515                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
 516                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 517                 }
 518 #endif
 519         }
 520
 521         if (se != cfs_rq->curr)
 522                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 523         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 528  */
 529 static void
 530 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 531 {
 532         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
 533
 534         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
 535         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
 536         if (delta_exec > ideal_runtime)
 537                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 538 }
 539
 540 static void
 541 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 542 {
 543         /* 'current' is not kept within the tree. */
 544         if (se->on_rq) {
 545                 /*
 546                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
 547                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
 548                  * runqueue.
 549                  */
 550                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 551                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 552         }
 553
 554         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
 555         cfs_rq->curr = se;
 556 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 557         /*
 558          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
 559          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
 560          * when there are only lesser-weight tasks around):
 561          */
 562         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
 563                 se->slice_max = max(se->slice_max,
 564                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
 565         }
 566 #endif
 567         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
 568 }
 569
 570 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 571 {
 572         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
 573
 574         set_next_entity(cfs_rq, se);
 575
 576         return se;
 577 }
 578
 579 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
 580 {
 581         /*
 582          * If still on the runqueue then deactivate_task()
 583          * was not called and update_curr() has to be done:
 584          */
 585         if (prev->on_rq)
 586                 update_curr(cfs_rq);
 587
 588         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
 589
 590         check_spread(cfs_rq, prev);
 591         if (prev->on_rq) {
 592                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
 593                 /* Put 'current' back into the tree. */
 594                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
 595         }
 596         cfs_rq->curr = NULL;
 597 }
 598
 599 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 600 {
 601         /*
 602          * Update run-time statistics of the 'current'.
 603          */
 604         update_curr(cfs_rq);
 605
 606         if (cfs_rq->nr_running > 1)
 607                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
 608 }
 609
 610 /**************************************************
 611  * CFS operations on tasks:
 612  */
 613
 614 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 615
 616 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 617 #define for_each_sched_entity(se) \
 618                 for (; se; se = se->parent)
 619
 620 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 621 {
 622         return p->se.cfs_rq;
 623 }
 624
 625 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 626 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 627 {
 628         return se->cfs_rq;
 629 }
 630
 631 /* runqueue "owned" by this group */
 632 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 633 {
 634         return grp->my_q;
 635 }
 636
 637 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 638  * another cpu ('this_cpu')
 639  */
 640 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 641 {
 642         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
 643 }
 644
 645 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 646 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 647         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 648
 649 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
 650 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 651 {
 652         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
 653                 return 1;
 654
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 659
 660 #define for_each_sched_entity(se) \
 661                 for (; se; se = NULL)
 662
 663 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 664 {
 665         return &task_rq(p)->cfs;
 666 }
 667
 668 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 669 {
 670         struct task_struct *p = task_of(se);
 671         struct rq *rq = task_rq(p);
 672
 673         return &rq->cfs;
 674 }
 675
 676 /* runqueue "owned" by this group */
 677 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 678 {
 679         return NULL;
 680 }
 681
 682 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 683 {
 684         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 685 }
 686
 687 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 688                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 689
 690 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
 691 {
 692         return 1;
 693 }
 694
 695 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 696
 697 /*
 698  * The enqueue_task method is called before nr_running is
 699  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
 700  * then put the task into the rbtree:
 701  */
 702 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
 703 {
 704         struct cfs_rq *cfs_rq;
 705         struct sched_entity *se = &p->se;
 706
 707         for_each_sched_entity(se) {
 708                 if (se->on_rq)
 709                         break;
 710                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 711                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
 712         }
 713 }
 714
 715 /*
 716  * The dequeue_task method is called before nr_running is
 717  * decreased. We remove the task from the rbtree and
 718  * update the fair scheduling stats:
 719  */
 720 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
 721 {
 722         struct cfs_rq *cfs_rq;
 723         struct sched_entity *se = &p->se;
 724
 725         for_each_sched_entity(se) {
 726                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 727                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
 728                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
 729                 if (cfs_rq->load.weight)
 730                         break;
 731         }
 732 }
 733
 734 /*
 735  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
 736  *
 737  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
 738  */
 739 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
 740 {
 741         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(rq->curr);
 742         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 743         struct sched_entity *rightmost, *se = &rq->curr->se;
 744         struct rb_node *parent;
 745
 746         /*
 747          * Are we the only task in the tree?
 748          */
 749         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
 750                 return;
 751
 752         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
 753                 __update_rq_clock(rq);
 754                 /*
 755                  * Dequeue and enqueue the task to update its
 756                  * position within the tree:
 757                  */
 758                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
 759                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
 760
 761                 return;
 762         }
 763         /*
 764          * Find the rightmost entry in the rbtree:
 765          */
 766         do {
 767                 parent = *link;
 768                 link = &parent->rb_right;
 769         } while (*link);
 770
 771         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 772         /*
 773          * Already in the rightmost position?
 774          */
 775         if (unlikely(rightmost == se))
 776                 return;
 777
 778         /*
 779          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
 780          */
 781         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
 782
 783         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 784                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 785         /*
 786          * Relink the task to the rightmost position:
 787          */
 788         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 789         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 790         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 791 }
 792
 793 /*
 794  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 795  */
 796 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 797 {
 798         struct task_struct *curr = rq->curr;
 799         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr), *pcfs_rq;
 800         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
 801
 802         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
 803                 update_rq_clock(rq);
 804                 update_curr(cfs_rq);
 805                 resched_task(curr);
 806                 return;
 807         }
 808
 809         for_each_sched_entity(se) {
 810                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 811                 pcfs_rq = cfs_rq_of(pse);
 812
 813                 if (cfs_rq == pcfs_rq) {
 814                         s64 delta = se->vruntime - pse->vruntime;
 815
 816                         if (delta > (s64)sysctl_sched_wakeup_granularity)
 817                                 resched_task(curr);
 818                         break;
 819                 }
 820 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 821                 pse = pse->parent;
 822 #endif
 823         }
 824 }
 825
 826 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
 827 {
 828         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
 829         struct sched_entity *se;
 830
 831         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
 832                 return NULL;
 833
 834         do {
 835                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
 836                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
 837         } while (cfs_rq);
 838
 839         return task_of(se);
 840 }
 841
 842 /*
 843  * Account for a descheduled task:
 844  */
 845 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 846 {
 847         struct sched_entity *se = &prev->se;
 848         struct cfs_rq *cfs_rq;
 849
 850         for_each_sched_entity(se) {
 851                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 852                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
 853         }
 854 }
 855
 856 /**************************************************
 857  * Fair scheduling class load-balancing methods:
 858  */
 859
 860 /*
 861  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
 862  * during the whole iteration, the current task might be
 863  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
 864  * achieve that by always pre-iterating before returning
 865  * the current task:
 866  */
 867 static inline struct task_struct *
 868 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
 869 {
 870         struct task_struct *p;
 871
 872         if (!curr)
 873                 return NULL;
 874
 875         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
 876         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
 877
 878         return p;
 879 }
 880
 881 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
 882 {
 883         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 884
 885         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
 886 }
 887
 888 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
 889 {
 890         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 891
 892         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
 893 }
 894
 895 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 896 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
 897 {
 898         struct sched_entity *curr;
 899         struct task_struct *p;
 900
 901         if (!cfs_rq->nr_running)
 902                 return MAX_PRIO;
 903
 904         curr = cfs_rq->curr;
 905         if (!curr)
 906                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
 907
 908         p = task_of(curr);
 909
 910         return p->prio;
 911 }
 912 #endif
 913
 914 static unsigned long
 915 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
 916                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
 917                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
 918                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
 919 {
 920         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
 921         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
 922         long rem_load_move = max_load_move;
 923         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
 924
 925         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
 926         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
 927
 928         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
 929 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 930                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
 931                 long imbalance;
 932                 unsigned long maxload;
 933
 934                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
 935
 936                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
 937                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
 938                 if (imbalance <= 0)
 939                         continue;
 940
 941                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
 942                 imbalance /= 2;
 943                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
 944
 945                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
 946 #else
 947 # define maxload rem_load_move
 948 #endif
 949                 /* pass busy_cfs_rq argument into
 950                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
 951                  */
 952                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
 953                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
 954                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
 955                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
 956
 957                 total_nr_moved += nr_moved;
 958                 max_nr_move -= nr_moved;
 959                 rem_load_move -= load_moved;
 960
 961                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
 962                         break;
 963         }
 964
 965         return max_load_move - rem_load_move;
 966 }
 967
 968 /*
 969  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
 970  */
 971 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
 972 {
 973         struct cfs_rq *cfs_rq;
 974         struct sched_entity *se = &curr->se;
 975
 976         for_each_sched_entity(se) {
 977                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 978                 entity_tick(cfs_rq, se);
 979         }
 980 }
 981
 982 #define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
 983
 984 /*
 985  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
 986  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
 987  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
 988  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
 989  * the child is not running yet.
 990  */
 991 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 992 {
 993         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
 994         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
 995
 996         sched_info_queued(p);
 997
 998         update_curr(cfs_rq);
 999         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1000
1001         if (sysctl_sched_child_runs_first &&
1002                         curr->vruntime < se->vruntime) {
1003                 /*
1004                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1005                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1006                  */
1007                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1008         }
1009
1010         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1011         check_spread(cfs_rq, se);
1012         check_spread(cfs_rq, curr);
1013         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1014         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1015         resched_task(rq->curr);
1016 }
1017
1018 /* Account for a task changing its policy or group.
1019  *
1020  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1021  * migrates between groups/classes.
1022  */
1023 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1024 {
1025         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1026
1027         for_each_sched_entity(se)
1028                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1029 }
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 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1057         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1058 #endif
1059         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1060                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1061 }
1062 #endif