]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched_fair.c
sched: min_vruntime fix
[karo-tx-linux.git] / 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 #include <linux/latencytop.h>
24
25 /*
26  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
27  * (default: 20ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
28  *
29  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
30  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
31  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
32  * based scheduling concepts.
33  *
34  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
35  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
36  */
37 unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
38
39 /*
40  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
41  * (default: 4 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
42  */
43 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 4000000ULL;
44
45 /*
46  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
47  */
48 static unsigned int sched_nr_latency = 5;
49
50 /*
51  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
52  * parent will (try to) run first.
53  */
54 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
55
56 /*
57  * sys_sched_yield() compat mode
58  *
59  * This option switches the agressive yield implementation of the
60  * old scheduler back on.
61  */
62 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
63
64 /*
65  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
66  * (default: 10 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  *
68  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
69  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
70  * have immediate wakeup/sleep latencies.
71  */
72 unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 10000000UL;
73
74 /*
75  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
76  * (default: 10 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
77  *
78  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
79  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
80  * have immediate wakeup/sleep latencies.
81  */
82 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 10000000UL;
83
84 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
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 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
99 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
100
101 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
102
103 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
104 {
105         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
106 }
107
108 #define entity_is_task(se)      1
109
110 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
111
112 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
113 {
114         return container_of(se, struct task_struct, se);
115 }
116
117
118 /**************************************************************
119  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
120  */
121
122 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
123 {
124         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
125         if (delta > 0)
126                 min_vruntime = vruntime;
127
128         return min_vruntime;
129 }
130
131 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
132 {
133         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
134         if (delta < 0)
135                 min_vruntime = vruntime;
136
137         return min_vruntime;
138 }
139
140 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
141 {
142         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
143 }
144
145 /*
146  * Enqueue an entity into the rb-tree:
147  */
148 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
149 {
150         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
151         struct rb_node *parent = NULL;
152         struct sched_entity *entry;
153         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
154         int leftmost = 1;
155
156         /*
157          * Find the right place in the rbtree:
158          */
159         while (*link) {
160                 parent = *link;
161                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
162                 /*
163                  * We dont care about collisions. Nodes with
164                  * the same key stay together.
165                  */
166                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
167                         link = &parent->rb_left;
168                 } else {
169                         link = &parent->rb_right;
170                         leftmost = 0;
171                 }
172         }
173
174         /*
175          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
176          * used):
177          */
178         if (leftmost) {
179                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
180                 /*
181                  * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
182                  * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
183                  */
184                 cfs_rq->min_vruntime =
185                         max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, se->vruntime);
186         }
187
188         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
189         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
190 }
191
192 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
193 {
194         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
195                 struct rb_node *next_node;
196                 struct sched_entity *next;
197
198                 next_node = rb_next(&se->run_node);
199                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
200
201                 if (next_node) {
202                         next = rb_entry(next_node,
203                                         struct sched_entity, run_node);
204                         cfs_rq->min_vruntime =
205                                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime,
206                                              next->vruntime);
207                 }
208         }
209
210         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
211 }
212
213 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
214 {
215         return cfs_rq->rb_leftmost;
216 }
217
218 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
219 {
220         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
221 }
222
223 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
224 {
225         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
226
227         if (!last)
228                 return NULL;
229
230         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
231 }
232
233 /**************************************************************
234  * Scheduling class statistics methods:
235  */
236
237 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
238 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
239                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
240                 loff_t *ppos)
241 {
242         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
243
244         if (ret || !write)
245                 return ret;
246
247         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
248                                         sysctl_sched_min_granularity);
249
250         return 0;
251 }
252 #endif
253
254 /*
255  * The idea is to set a period in which each task runs once.
256  *
257  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
258  * this period because otherwise the slices get too small.
259  *
260  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
261  */
262 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
263 {
264         u64 period = sysctl_sched_latency;
265         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
266
267         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
268                 period = sysctl_sched_min_granularity;
269                 period *= nr_running;
270         }
271
272         return period;
273 }
274
275 /*
276  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
277  * proportional to the weight.
278  *
279  * s = p*w/rw
280  */
281 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
282 {
283         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
284
285         slice *= se->load.weight;
286         do_div(slice, cfs_rq->load.weight);
287
288         return slice;
289 }
290
291 /*
292  * We calculate the vruntime slice.
293  *
294  * vs = s/w = p/rw
295  */
296 static u64 __sched_vslice(unsigned long rq_weight, unsigned long nr_running)
297 {
298         u64 vslice = __sched_period(nr_running);
299
300         vslice *= NICE_0_LOAD;
301         do_div(vslice, rq_weight);
302
303         return vslice;
304 }
305
306 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq)
307 {
308         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight, cfs_rq->nr_running);
309 }
310
311 static u64 sched_vslice_add(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
312 {
313         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight + se->load.weight,
314                         cfs_rq->nr_running + 1);
315 }
316
317 /*
318  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
319  * are not in our scheduling class.
320  */
321 static inline void
322 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
323               unsigned long delta_exec)
324 {
325         unsigned long delta_exec_weighted;
326
327         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
328
329         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
330         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
331         delta_exec_weighted = delta_exec;
332         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
333                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
334                                                         &curr->load);
335         }
336         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
337 }
338
339 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
340 {
341         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
342         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
343         unsigned long delta_exec;
344
345         if (unlikely(!curr))
346                 return;
347
348         /*
349          * Get the amount of time the current task was running
350          * since the last time we changed load (this cannot
351          * overflow on 32 bits):
352          */
353         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
354
355         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
356         curr->exec_start = now;
357
358         if (entity_is_task(curr)) {
359                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
360
361                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
362         }
363 }
364
365 static inline void
366 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
367 {
368         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
369 }
370
371 /*
372  * Task is being enqueued - update stats:
373  */
374 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
375 {
376         /*
377          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
378          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
379          */
380         if (se != cfs_rq->curr)
381                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
382 }
383
384 static void
385 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
386 {
387         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
388                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
389         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
390         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
391                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
392         schedstat_set(se->wait_start, 0);
393 }
394
395 static inline void
396 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
397 {
398         /*
399          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
400          * waiting task:
401          */
402         if (se != cfs_rq->curr)
403                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
404 }
405
406 /*
407  * We are picking a new current task - update its stats:
408  */
409 static inline void
410 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
411 {
412         /*
413          * We are starting a new run period:
414          */
415         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
416 }
417
418 /**************************************************
419  * Scheduling class queueing methods:
420  */
421
422 static void
423 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
424 {
425         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
426         cfs_rq->nr_running++;
427         se->on_rq = 1;
428 }
429
430 static void
431 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
432 {
433         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
434         cfs_rq->nr_running--;
435         se->on_rq = 0;
436 }
437
438 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
439 {
440 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
441         if (se->sleep_start) {
442                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
443                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
444
445                 if ((s64)delta < 0)
446                         delta = 0;
447
448                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
449                         se->sleep_max = delta;
450
451                 se->sleep_start = 0;
452                 se->sum_sleep_runtime += delta;
453
454                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
455         }
456         if (se->block_start) {
457                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
458                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
459
460                 if ((s64)delta < 0)
461                         delta = 0;
462
463                 if (unlikely(delta > se->block_max))
464                         se->block_max = delta;
465
466                 se->block_start = 0;
467                 se->sum_sleep_runtime += delta;
468
469                 /*
470                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
471                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
472                  * time that the task spent sleeping:
473                  */
474                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
475
476                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
477                                      delta >> 20);
478                 }
479                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
480         }
481 #endif
482 }
483
484 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
485 {
486 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
487         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
488
489         if (d < 0)
490                 d = -d;
491
492         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
493                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
494 #endif
495 }
496
497 static void
498 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
499 {
500         u64 vruntime;
501
502         if (first_fair(cfs_rq)) {
503                 vruntime = min_vruntime(cfs_rq->min_vruntime,
504                                 __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime);
505         } else
506                 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
507
508         if (sched_feat(TREE_AVG)) {
509                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
510                 if (last) {
511                         vruntime += last->vruntime;
512                         vruntime >>= 1;
513                 }
514         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
515                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq)/2;
516
517         /*
518          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
519          * however the extra weight of the new task will slow them down a
520          * little, place the new task so that it fits in the slot that
521          * stays open at the end.
522          */
523         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
524                 vruntime += sched_vslice_add(cfs_rq, se);
525
526         if (!initial) {
527                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
528                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS))
529                         vruntime -= sysctl_sched_latency;
530
531                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
532                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
533         }
534
535         se->vruntime = vruntime;
536 }
537
538 static void
539 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
540 {
541         /*
542          * Update run-time statistics of the 'current'.
543          */
544         update_curr(cfs_rq);
545
546         if (wakeup) {
547                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
548                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
549         }
550
551         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
552         check_spread(cfs_rq, se);
553         if (se != cfs_rq->curr)
554                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
555         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
556 }
557
558 static void
559 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
560 {
561         /*
562          * Update run-time statistics of the 'current'.
563          */
564         update_curr(cfs_rq);
565
566         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
567         if (sleep) {
568 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
569                 if (entity_is_task(se)) {
570                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
571
572                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
573                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
574                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
575                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
576                 }
577 #endif
578         }
579
580         if (se != cfs_rq->curr)
581                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
582         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
583 }
584
585 /*
586  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
587  */
588 static void
589 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
590 {
591         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
592
593         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
594         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
595         if (delta_exec > ideal_runtime)
596                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
597 }
598
599 static void
600 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
601 {
602         /* 'current' is not kept within the tree. */
603         if (se->on_rq) {
604                 /*
605                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
606                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
607                  * runqueue.
608                  */
609                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
610                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
611         }
612
613         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
614         cfs_rq->curr = se;
615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
616         /*
617          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
618          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
619          * when there are only lesser-weight tasks around):
620          */
621         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
622                 se->slice_max = max(se->slice_max,
623                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
624         }
625 #endif
626         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
627 }
628
629 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
630 {
631         struct sched_entity *se = NULL;
632
633         if (first_fair(cfs_rq)) {
634                 se = __pick_next_entity(cfs_rq);
635                 set_next_entity(cfs_rq, se);
636         }
637
638         return se;
639 }
640
641 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
642 {
643         /*
644          * If still on the runqueue then deactivate_task()
645          * was not called and update_curr() has to be done:
646          */
647         if (prev->on_rq)
648                 update_curr(cfs_rq);
649
650         check_spread(cfs_rq, prev);
651         if (prev->on_rq) {
652                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
653                 /* Put 'current' back into the tree. */
654                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
655         }
656         cfs_rq->curr = NULL;
657 }
658
659 static void
660 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
661 {
662         /*
663          * Update run-time statistics of the 'current'.
664          */
665         update_curr(cfs_rq);
666
667 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
668         /*
669          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
670          * validating it and just reschedule.
671          */
672         if (queued)
673                 return resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
674         /*
675          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
676          */
677         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
678                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
679                 return;
680 #endif
681
682         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
683                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
684 }
685
686 /**************************************************
687  * CFS operations on tasks:
688  */
689
690 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
691
692 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
693 #define for_each_sched_entity(se) \
694                 for (; se; se = se->parent)
695
696 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
697 {
698         return p->se.cfs_rq;
699 }
700
701 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
702 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
703 {
704         return se->cfs_rq;
705 }
706
707 /* runqueue "owned" by this group */
708 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
709 {
710         return grp->my_q;
711 }
712
713 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
714  * another cpu ('this_cpu')
715  */
716 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
717 {
718         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
719 }
720
721 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
722 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
723         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
724
725 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
726 static inline int
727 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
728 {
729         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
730                 return 1;
731
732         return 0;
733 }
734
735 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
736 {
737         return se->parent;
738 }
739
740 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
741
742 #define for_each_sched_entity(se) \
743                 for (; se; se = NULL)
744
745 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
746 {
747         return &task_rq(p)->cfs;
748 }
749
750 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
751 {
752         struct task_struct *p = task_of(se);
753         struct rq *rq = task_rq(p);
754
755         return &rq->cfs;
756 }
757
758 /* runqueue "owned" by this group */
759 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
760 {
761         return NULL;
762 }
763
764 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
765 {
766         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
767 }
768
769 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
770                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
771
772 static inline int
773 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
774 {
775         return 1;
776 }
777
778 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
779 {
780         return NULL;
781 }
782
783 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
784
785 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
786 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
787 {
788         int requeue = rq->curr == p;
789         struct sched_entity *se = &p->se;
790         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
791
792         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
793
794         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
795                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
796                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
797                 s64 delta = slice - ran;
798
799                 if (delta < 0) {
800                         if (rq->curr == p)
801                                 resched_task(p);
802                         return;
803                 }
804
805                 /*
806                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
807                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
808                  */
809                 if (!requeue)
810                         delta = max(10000LL, delta);
811
812                 hrtick_start(rq, delta, requeue);
813         }
814 }
815 #else
816 static inline void
817 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
818 {
819 }
820 #endif
821
822 /*
823  * The enqueue_task method is called before nr_running is
824  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
825  * then put the task into the rbtree:
826  */
827 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
828 {
829         struct cfs_rq *cfs_rq;
830         struct sched_entity *se = &p->se;
831
832         for_each_sched_entity(se) {
833                 if (se->on_rq)
834                         break;
835                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
836                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
837                 wakeup = 1;
838         }
839
840         hrtick_start_fair(rq, rq->curr);
841 }
842
843 /*
844  * The dequeue_task method is called before nr_running is
845  * decreased. We remove the task from the rbtree and
846  * update the fair scheduling stats:
847  */
848 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
849 {
850         struct cfs_rq *cfs_rq;
851         struct sched_entity *se = &p->se;
852
853         for_each_sched_entity(se) {
854                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
855                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
856                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
857                 if (cfs_rq->load.weight)
858                         break;
859                 sleep = 1;
860         }
861
862         hrtick_start_fair(rq, rq->curr);
863 }
864
865 /*
866  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
867  *
868  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
869  */
870 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
871 {
872         struct task_struct *curr = rq->curr;
873         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
874         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
875
876         /*
877          * Are we the only task in the tree?
878          */
879         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
880                 return;
881
882         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
883                 __update_rq_clock(rq);
884                 /*
885                  * Update run-time statistics of the 'current'.
886                  */
887                 update_curr(cfs_rq);
888
889                 return;
890         }
891         /*
892          * Find the rightmost entry in the rbtree:
893          */
894         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
895         /*
896          * Already in the rightmost position?
897          */
898         if (unlikely(rightmost->vruntime < se->vruntime))
899                 return;
900
901         /*
902          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
903          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
904          * 'current' within the tree based on its new key value.
905          */
906         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
907 }
908
909 /*
910  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
911  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
912  * search starts with cpus closest then further out as needed,
913  * so we always favor a closer, idle cpu.
914  *
915  * Returns the CPU we should wake onto.
916  */
917 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
918 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
919 {
920         cpumask_t tmp;
921         struct sched_domain *sd;
922         int i;
923
924         /*
925          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
926          *
927          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
928          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
929          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
930          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
931          * penalities associated with that.
932          */
933         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
934                 return cpu;
935
936         for_each_domain(cpu, sd) {
937                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
938                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
939                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
940                                 if (idle_cpu(i)) {
941                                         if (i != task_cpu(p)) {
942                                                 schedstat_inc(p,
943                                                        se.nr_wakeups_idle);
944                                         }
945                                         return i;
946                                 }
947                         }
948                 } else {
949                         break;
950                 }
951         }
952         return cpu;
953 }
954 #else
955 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
956 {
957         return cpu;
958 }
959 #endif
960
961 #ifdef CONFIG_SMP
962 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sync)
963 {
964         int cpu, this_cpu;
965         struct rq *rq;
966         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
967         int new_cpu;
968
969         cpu      = task_cpu(p);
970         rq       = task_rq(p);
971         this_cpu = smp_processor_id();
972         new_cpu  = cpu;
973
974         if (cpu == this_cpu)
975                 goto out_set_cpu;
976
977         for_each_domain(this_cpu, sd) {
978                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
979                         this_sd = sd;
980                         break;
981                 }
982         }
983
984         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
985                 goto out_set_cpu;
986
987         /*
988          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
989          */
990         if (this_sd) {
991                 int idx = this_sd->wake_idx;
992                 unsigned int imbalance;
993                 unsigned long load, this_load;
994
995                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
996
997                 load = source_load(cpu, idx);
998                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
999
1000                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1001
1002                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1003                         unsigned long tl = this_load;
1004                         unsigned long tl_per_task;
1005
1006                         /*
1007                          * Attract cache-cold tasks on sync wakeups:
1008                          */
1009                         if (sync && !task_hot(p, rq->clock, this_sd))
1010                                 goto out_set_cpu;
1011
1012                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1013                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1014
1015                         /*
1016                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1017                          * effect of the currently running task from the load
1018                          * of the current CPU:
1019                          */
1020                         if (sync)
1021                                 tl -= current->se.load.weight;
1022
1023                         if ((tl <= load &&
1024                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1025                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1026                                 /*
1027                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1028                                  * p is cache cold in this domain, and
1029                                  * there is no bad imbalance.
1030                                  */
1031                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1032                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1033                                 goto out_set_cpu;
1034                         }
1035                 }
1036
1037                 /*
1038                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1039                  * limit is reached.
1040                  */
1041                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1042                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1043                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1044                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1045                                 goto out_set_cpu;
1046                         }
1047                 }
1048         }
1049
1050         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1051 out_set_cpu:
1052         return wake_idle(new_cpu, p);
1053 }
1054 #endif /* CONFIG_SMP */
1055
1056
1057 /*
1058  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1059  */
1060 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1061 {
1062         struct task_struct *curr = rq->curr;
1063         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1064         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1065         unsigned long gran;
1066
1067         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
1068                 update_rq_clock(rq);
1069                 update_curr(cfs_rq);
1070                 resched_task(curr);
1071                 return;
1072         }
1073         /*
1074          * Batch tasks do not preempt (their preemption is driven by
1075          * the tick):
1076          */
1077         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
1078                 return;
1079
1080         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1081                 return;
1082
1083         while (!is_same_group(se, pse)) {
1084                 se = parent_entity(se);
1085                 pse = parent_entity(pse);
1086         }
1087
1088         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1089         /*
1090          * More easily preempt - nice tasks, while not making
1091          * it harder for + nice tasks.
1092          */
1093         if (unlikely(se->load.weight > NICE_0_LOAD))
1094                 gran = calc_delta_fair(gran, &se->load);
1095
1096         if (pse->vruntime + gran < se->vruntime)
1097                 resched_task(curr);
1098 }
1099
1100 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1101 {
1102         struct task_struct *p;
1103         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1104         struct sched_entity *se;
1105
1106         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
1107                 return NULL;
1108
1109         do {
1110                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1111                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1112         } while (cfs_rq);
1113
1114         p = task_of(se);
1115         hrtick_start_fair(rq, p);
1116
1117         return p;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Account for a descheduled task:
1122  */
1123 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1124 {
1125         struct sched_entity *se = &prev->se;
1126         struct cfs_rq *cfs_rq;
1127
1128         for_each_sched_entity(se) {
1129                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1130                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1131         }
1132 }
1133
1134 #ifdef CONFIG_SMP
1135 /**************************************************
1136  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1137  */
1138
1139 /*
1140  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1141  * during the whole iteration, the current task might be
1142  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1143  * achieve that by always pre-iterating before returning
1144  * the current task:
1145  */
1146 static struct task_struct *
1147 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
1148 {
1149         struct task_struct *p;
1150
1151         if (!curr)
1152                 return NULL;
1153
1154         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1155         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1156
1157         return p;
1158 }
1159
1160 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1161 {
1162         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1163
1164         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1165 }
1166
1167 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1168 {
1169         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1170
1171         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1172 }
1173
1174 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1175 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1176 {
1177         struct sched_entity *curr;
1178         struct task_struct *p;
1179
1180         if (!cfs_rq->nr_running || !first_fair(cfs_rq))
1181                 return MAX_PRIO;
1182
1183         curr = cfs_rq->curr;
1184         if (!curr)
1185                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1186
1187         p = task_of(curr);
1188
1189         return p->prio;
1190 }
1191 #endif
1192
1193 static unsigned long
1194 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1195                   unsigned long max_load_move,
1196                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1197                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1198 {
1199         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1200         long rem_load_move = max_load_move;
1201         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1202
1203         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1204         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1205
1206         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1207 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1208                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1209                 long imbalance;
1210                 unsigned long maxload;
1211
1212                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1213
1214                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1215                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1216                 if (imbalance <= 0)
1217                         continue;
1218
1219                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1220                 imbalance /= 2;
1221                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1222
1223                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1224 #else
1225 # define maxload rem_load_move
1226 #endif
1227                 /*
1228                  * pass busy_cfs_rq argument into
1229                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1230                  */
1231                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1232                 rem_load_move -= balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1233                                                maxload, sd, idle, all_pinned,
1234                                                this_best_prio,
1235                                                &cfs_rq_iterator);
1236
1237                 if (rem_load_move <= 0)
1238                         break;
1239         }
1240
1241         return max_load_move - rem_load_move;
1242 }
1243
1244 static int
1245 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1246                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1247 {
1248         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1249         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1250
1251         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1252         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1253
1254         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1255                 /*
1256                  * pass busy_cfs_rq argument into
1257                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1258                  */
1259                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1260                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1261                                        &cfs_rq_iterator))
1262                     return 1;
1263         }
1264
1265         return 0;
1266 }
1267 #endif
1268
1269 /*
1270  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1271  */
1272 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
1273 {
1274         struct cfs_rq *cfs_rq;
1275         struct sched_entity *se = &curr->se;
1276
1277         for_each_sched_entity(se) {
1278                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1279                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
1280         }
1281 }
1282
1283 #define swap(a, b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1284
1285 /*
1286  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1287  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1288  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1289  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1290  * the child is not running yet.
1291  */
1292 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1293 {
1294         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1295         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1296         int this_cpu = smp_processor_id();
1297
1298         sched_info_queued(p);
1299
1300         update_curr(cfs_rq);
1301         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1302
1303         /* 'curr' will be NULL if the child belongs to a different group */
1304         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1305                         curr && curr->vruntime < se->vruntime) {
1306                 /*
1307                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1308                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1309                  */
1310                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1311         }
1312
1313         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1314         resched_task(rq->curr);
1315 }
1316
1317 /*
1318  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
1319  * the current task.
1320  */
1321 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1322                               int oldprio, int running)
1323 {
1324         /*
1325          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
1326          * our priority decreased, or if we are not currently running on
1327          * this runqueue and our priority is higher than the current's
1328          */
1329         if (running) {
1330                 if (p->prio > oldprio)
1331                         resched_task(rq->curr);
1332         } else
1333                 check_preempt_curr(rq, p);
1334 }
1335
1336 /*
1337  * We switched to the sched_fair class.
1338  */
1339 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1340                              int running)
1341 {
1342         /*
1343          * We were most likely switched from sched_rt, so
1344          * kick off the schedule if running, otherwise just see
1345          * if we can still preempt the current task.
1346          */
1347         if (running)
1348                 resched_task(rq->curr);
1349         else
1350                 check_preempt_curr(rq, p);
1351 }
1352
1353 /* Account for a task changing its policy or group.
1354  *
1355  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1356  * migrates between groups/classes.
1357  */
1358 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1359 {
1360         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1361
1362         for_each_sched_entity(se)
1363                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1364 }
1365
1366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1367 static void moved_group_fair(struct task_struct *p)
1368 {
1369         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1370
1371         update_curr(cfs_rq);
1372         place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
1373 }
1374 #endif
1375
1376 /*
1377  * All the scheduling class methods:
1378  */
1379 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1380         .next                   = &idle_sched_class,
1381         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1382         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1383         .yield_task             = yield_task_fair,
1384 #ifdef CONFIG_SMP
1385         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
1386 #endif /* CONFIG_SMP */
1387
1388         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1389
1390         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1391         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1392
1393 #ifdef CONFIG_SMP
1394         .load_balance           = load_balance_fair,
1395         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1396 #endif
1397
1398         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1399         .task_tick              = task_tick_fair,
1400         .task_new               = task_new_fair,
1401
1402         .prio_changed           = prio_changed_fair,
1403         .switched_to            = switched_to_fair,
1404
1405 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1406         .moved_group            = moved_group_fair,
1407 #endif
1408 };
1409
1410 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1411 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1412 {
1413         struct cfs_rq *cfs_rq;
1414
1415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1416         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1417 #endif
1418         rcu_read_lock();
1419         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1420                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1421         rcu_read_unlock();
1422 }
1423 #endif