kernel/sched_fair.c

   1 /*
   2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
   5  *
   6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
   7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
   8  *
   9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
  10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
  11  *
  12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
  13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
  14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
  15  *
  16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
  17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
  18  *
  19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
  20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
  21  */
  22
  23 /*
  24  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
  25  * (default: 20ms, units: nanoseconds)
  26  *
  27  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
  28  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length.
  29  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
  30  *  run vmstat and monitor the context-switches field)
  31  *
  32  * On SMP systems the value of this is multiplied by the log2 of the
  33  * number of CPUs. (i.e. factor 2x on 2-way systems, 3x on 4-way
  34  * systems, 4x on 8-way systems, 5x on 16-way systems, etc.)
  35  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
  36  */
  37 const_debug unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
  38
  39 /*
  40  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
  41  * parent will (try to) run first.
  42  */
  43 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
  44
  45 /*
  46  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
  47  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
  48  */
  49 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_latency = 20;
  50
  51 /*
  52  * sys_sched_yield() compat mode
  53  *
  54  * This option switches the agressive yield implementation of the
  55  * old scheduler back on.
  56  */
  57 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
  58
  59 /*
  60  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
  61  * (default: 10 msec, units: nanoseconds)
  62  *
  63  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  64  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  65  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  66  */
  67 const_debug unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 10000000UL;
  68
  69 /*
  70  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
  71  * (default: 10 msec, units: nanoseconds)
  72  *
  73  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  74  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  75  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  76  */
  77 const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 10000000UL;
  78
  79 /**************************************************************
  80  * CFS operations on generic schedulable entities:
  81  */
  82
  83 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
  84
  85 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
  86 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
  87 {
  88         return cfs_rq->rq;
  89 }
  90
  91 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
  92 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
  93
  94 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
  95
  96 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
  97 {
  98         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
  99 }
 100
 101 #define entity_is_task(se)      1
 102
 103 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 104
 105 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
 106 {
 107         return container_of(se, struct task_struct, se);
 108 }
 109
 110
 111 /**************************************************************
 112  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
 113  */
 114
 115 static inline u64
 116 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
 117 {
 118         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
 119         if (delta > 0)
 120                 min_vruntime = vruntime;
 121
 122         return min_vruntime;
 123 }
 124
 125 static inline u64
 126 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
 127 {
 128         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
 129         if (delta < 0)
 130                 min_vruntime = vruntime;
 131
 132         return min_vruntime;
 133 }
 134
 135 static inline s64
 136 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 137 {
 138         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 143  */
 144 static void
 145 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 146 {
 147         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 148         struct rb_node *parent = NULL;
 149         struct sched_entity *entry;
 150         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
 151         int leftmost = 1;
 152
 153         /*
 154          * Find the right place in the rbtree:
 155          */
 156         while (*link) {
 157                 parent = *link;
 158                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 159                 /*
 160                  * We dont care about collisions. Nodes with
 161                  * the same key stay together.
 162                  */
 163                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
 164                         link = &parent->rb_left;
 165                 } else {
 166                         link = &parent->rb_right;
 167                         leftmost = 0;
 168                 }
 169         }
 170
 171         /*
 172          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 173          * used):
 174          */
 175         if (leftmost)
 176                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
 177
 178         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 179         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 180 }
 181
 182 static void
 183 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 184 {
 185         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
 186                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
 187
 188         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 189 }
 190
 191 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
 192 {
 193         return cfs_rq->rb_leftmost;
 194 }
 195
 196 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 197 {
 198         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
 199 }
 200
 201 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 202 {
 203         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 204         struct sched_entity *se = NULL;
 205         struct rb_node *parent;
 206
 207         while (*link) {
 208                 parent = *link;
 209                 se = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 210                 link = &parent->rb_right;
 211         }
 212
 213         return se;
 214 }
 215
 216 /**************************************************************
 217  * Scheduling class statistics methods:
 218  */
 219
 220
 221 /*
 222  * The idea is to set a period in which each task runs once.
 223  *
 224  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
 225  * this period because otherwise the slices get too small.
 226  *
 227  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
 228  */
 229 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
 230 {
 231         u64 period = sysctl_sched_latency;
 232         unsigned long nr_latency = sysctl_sched_nr_latency;
 233
 234         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
 235                 period *= nr_running;
 236                 do_div(period, nr_latency);
 237         }
 238
 239         return period;
 240 }
 241
 242 /*
 243  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
 244  * proportional to the weight.
 245  *
 246  * s = p*w/rw
 247  */
 248 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 249 {
 250         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
 251
 252         slice *= se->load.weight;
 253         do_div(slice, cfs_rq->load.weight);
 254
 255         return slice;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * We calculate the vruntime slice.
 260  *
 261  * vs = s/w = p/rw
 262  */
 263 static u64 __sched_vslice(unsigned long rq_weight, unsigned long nr_running)
 264 {
 265         u64 vslice = __sched_period(nr_running);
 266
 267         do_div(vslice, rq_weight);
 268
 269         return vslice;
 270 }
 271
 272 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq)
 273 {
 274         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight, cfs_rq->nr_running);
 275 }
 276
 277 static u64 sched_vslice_add(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 278 {
 279         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight + se->load.weight,
 280                         cfs_rq->nr_running + 1);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 285  * are not in our scheduling class.
 286  */
 287 static inline void
 288 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 289               unsigned long delta_exec)
 290 {
 291         unsigned long delta_exec_weighted;
 292         u64 vruntime;
 293
 294         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
 295
 296         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 297         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
 298         delta_exec_weighted = delta_exec;
 299         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
 300                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
 301                                                         &curr->load);
 302         }
 303         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
 304
 305         /*
 306          * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
 307          * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
 308          */
 309         if (first_fair(cfs_rq)) {
 310                 vruntime = min_vruntime(curr->vruntime,
 311                                 __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime);
 312         } else
 313                 vruntime = curr->vruntime;
 314
 315         cfs_rq->min_vruntime =
 316                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
 317 }
 318
 319 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 320 {
 321         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
 322         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
 323         unsigned long delta_exec;
 324
 325         if (unlikely(!curr))
 326                 return;
 327
 328         /*
 329          * Get the amount of time the current task was running
 330          * since the last time we changed load (this cannot
 331          * overflow on 32 bits):
 332          */
 333         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
 334
 335         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
 336         curr->exec_start = now;
 337 }
 338
 339 static inline void
 340 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 341 {
 342         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Task is being enqueued - update stats:
 347  */
 348 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 349 {
 350         /*
 351          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 352          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 353          */
 354         if (se != cfs_rq->curr)
 355                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 356 }
 357
 358 static void
 359 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 360 {
 361         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
 362                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
 363         schedstat_set(se->wait_start, 0);
 364 }
 365
 366 static inline void
 367 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 368 {
 369         update_curr(cfs_rq);
 370         /*
 371          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 372          * waiting task:
 373          */
 374         if (se != cfs_rq->curr)
 375                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 376 }
 377
 378 /*
 379  * We are picking a new current task - update its stats:
 380  */
 381 static inline void
 382 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 383 {
 384         /*
 385          * We are starting a new run period:
 386          */
 387         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * We are descheduling a task - update its stats:
 392  */
 393 static inline void
 394 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 395 {
 396         se->exec_start = 0;
 397 }
 398
 399 /**************************************************
 400  * Scheduling class queueing methods:
 401  */
 402
 403 static void
 404 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 405 {
 406         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 407         cfs_rq->nr_running++;
 408         se->on_rq = 1;
 409 }
 410
 411 static void
 412 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 413 {
 414         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 415         cfs_rq->nr_running--;
 416         se->on_rq = 0;
 417 }
 418
 419 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 420 {
 421 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 422         if (se->sleep_start) {
 423                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
 424
 425                 if ((s64)delta < 0)
 426                         delta = 0;
 427
 428                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
 429                         se->sleep_max = delta;
 430
 431                 se->sleep_start = 0;
 432                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 433         }
 434         if (se->block_start) {
 435                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
 436
 437                 if ((s64)delta < 0)
 438                         delta = 0;
 439
 440                 if (unlikely(delta > se->block_max))
 441                         se->block_max = delta;
 442
 443                 se->block_start = 0;
 444                 se->sum_sleep_runtime += delta;
 445
 446                 /*
 447                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
 448                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
 449                  * time that the task spent sleeping:
 450                  */
 451                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
 452                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 453
 454                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
 455                                      delta >> 20);
 456                 }
 457         }
 458 #endif
 459 }
 460
 461 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 462 {
 463 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 464         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
 465
 466         if (d < 0)
 467                 d = -d;
 468
 469         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
 470                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
 471 #endif
 472 }
 473
 474 static void
 475 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
 476 {
 477         u64 vruntime;
 478
 479         vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
 480
 481         if (sched_feat(USE_TREE_AVG)) {
 482                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
 483                 if (last) {
 484                         vruntime += last->vruntime;
 485                         vruntime >>= 1;
 486                 }
 487         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
 488                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq)/2;
 489
 490         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
 491                 vruntime += sched_vslice_add(cfs_rq, se);
 492
 493         if (!initial) {
 494                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS))
 495                         vruntime -= sysctl_sched_latency;
 496
 497                 vruntime = max_t(s64, vruntime, se->vruntime);
 498         }
 499
 500         se->vruntime = vruntime;
 501
 502 }
 503
 504 static void
 505 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
 506 {
 507         /*
 508          * Update the fair clock.
 509          */
 510         update_curr(cfs_rq);
 511
 512         if (wakeup) {
 513                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
 514                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 515         }
 516
 517         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 518         check_spread(cfs_rq, se);
 519         if (se != cfs_rq->curr)
 520                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 521         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
 522 }
 523
 524 static void
 525 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
 526 {
 527         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
 528         if (sleep) {
 529 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 530                 if (entity_is_task(se)) {
 531                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
 532
 533                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
 534                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 535                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
 536                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
 537                 }
 538 #endif
 539         }
 540
 541         if (se != cfs_rq->curr)
 542                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 543         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 548  */
 549 static void
 550 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 551 {
 552         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
 553
 554         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
 555         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
 556         if (delta_exec > ideal_runtime)
 557                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
 558 }
 559
 560 static void
 561 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 562 {
 563         /* 'current' is not kept within the tree. */
 564         if (se->on_rq) {
 565                 /*
 566                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
 567                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
 568                  * runqueue.
 569                  */
 570                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 571                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
 572         }
 573
 574         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
 575         cfs_rq->curr = se;
 576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 577         /*
 578          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
 579          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
 580          * when there are only lesser-weight tasks around):
 581          */
 582         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
 583                 se->slice_max = max(se->slice_max,
 584                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
 585         }
 586 #endif
 587         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
 588 }
 589
 590 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 591 {
 592         struct sched_entity *se = NULL;
 593
 594         if (first_fair(cfs_rq)) {
 595                 se = __pick_next_entity(cfs_rq);
 596                 set_next_entity(cfs_rq, se);
 597         }
 598
 599         return se;
 600 }
 601
 602 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
 603 {
 604         /*
 605          * If still on the runqueue then deactivate_task()
 606          * was not called and update_curr() has to be done:
 607          */
 608         if (prev->on_rq)
 609                 update_curr(cfs_rq);
 610
 611         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
 612
 613         check_spread(cfs_rq, prev);
 614         if (prev->on_rq) {
 615                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
 616                 /* Put 'current' back into the tree. */
 617                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
 618         }
 619         cfs_rq->curr = NULL;
 620 }
 621
 622 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
 623 {
 624         /*
 625          * Update run-time statistics of the 'current'.
 626          */
 627         update_curr(cfs_rq);
 628
 629         if (cfs_rq->nr_running > 1)
 630                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
 631 }
 632
 633 /**************************************************
 634  * CFS operations on tasks:
 635  */
 636
 637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 638
 639 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 640 #define for_each_sched_entity(se) \
 641                 for (; se; se = se->parent)
 642
 643 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 644 {
 645         return p->se.cfs_rq;
 646 }
 647
 648 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 649 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 650 {
 651         return se->cfs_rq;
 652 }
 653
 654 /* runqueue "owned" by this group */
 655 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 656 {
 657         return grp->my_q;
 658 }
 659
 660 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 661  * another cpu ('this_cpu')
 662  */
 663 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 664 {
 665         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
 666 }
 667
 668 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 669 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 670         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 671
 672 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
 673 static inline int
 674 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
 675 {
 676         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
 677                 return 1;
 678
 679         return 0;
 680 }
 681
 682 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
 683 {
 684         return se->parent;
 685 }
 686
 687 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 688
 689 #define for_each_sched_entity(se) \
 690                 for (; se; se = NULL)
 691
 692 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 693 {
 694         return &task_rq(p)->cfs;
 695 }
 696
 697 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 698 {
 699         struct task_struct *p = task_of(se);
 700         struct rq *rq = task_rq(p);
 701
 702         return &rq->cfs;
 703 }
 704
 705 /* runqueue "owned" by this group */
 706 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 707 {
 708         return NULL;
 709 }
 710
 711 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 712 {
 713         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 714 }
 715
 716 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 717                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 718
 719 static inline int
 720 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
 721 {
 722         return 1;
 723 }
 724
 725 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
 726 {
 727         return NULL;
 728 }
 729
 730 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 731
 732 /*
 733  * The enqueue_task method is called before nr_running is
 734  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
 735  * then put the task into the rbtree:
 736  */
 737 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
 738 {
 739         struct cfs_rq *cfs_rq;
 740         struct sched_entity *se = &p->se;
 741
 742         for_each_sched_entity(se) {
 743                 if (se->on_rq)
 744                         break;
 745                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 746                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
 747                 wakeup = 1;
 748         }
 749 }
 750
 751 /*
 752  * The dequeue_task method is called before nr_running is
 753  * decreased. We remove the task from the rbtree and
 754  * update the fair scheduling stats:
 755  */
 756 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
 757 {
 758         struct cfs_rq *cfs_rq;
 759         struct sched_entity *se = &p->se;
 760
 761         for_each_sched_entity(se) {
 762                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 763                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
 764                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
 765                 if (cfs_rq->load.weight)
 766                         break;
 767                 sleep = 1;
 768         }
 769 }
 770
 771 /*
 772  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
 773  *
 774  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
 775  */
 776 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
 777 {
 778         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(rq->curr);
 779         struct sched_entity *rightmost, *se = &rq->curr->se;
 780
 781         /*
 782          * Are we the only task in the tree?
 783          */
 784         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
 785                 return;
 786
 787         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
 788                 __update_rq_clock(rq);
 789                 /*
 790                  * Dequeue and enqueue the task to update its
 791                  * position within the tree:
 792                  */
 793                 update_curr(cfs_rq);
 794
 795                 return;
 796         }
 797         /*
 798          * Find the rightmost entry in the rbtree:
 799          */
 800         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
 801         /*
 802          * Already in the rightmost position?
 803          */
 804         if (unlikely(rightmost->vruntime < se->vruntime))
 805                 return;
 806
 807         /*
 808          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
 809          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
 810          * 'current' within the tree based on its new key value.
 811          */
 812         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
 817  */
 818 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
 819 {
 820         struct task_struct *curr = rq->curr;
 821         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
 822         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
 823         s64 delta;
 824
 825         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
 826                 update_rq_clock(rq);
 827                 update_curr(cfs_rq);
 828                 resched_task(curr);
 829                 return;
 830         }
 831
 832         while (!is_same_group(se, pse)) {
 833                 se = parent_entity(se);
 834                 pse = parent_entity(pse);
 835         }
 836
 837         delta = se->vruntime - pse->vruntime;
 838
 839         if (delta > (s64)sysctl_sched_wakeup_granularity)
 840                 resched_task(curr);
 841 }
 842
 843 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
 844 {
 845         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
 846         struct sched_entity *se;
 847
 848         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
 849                 return NULL;
 850
 851         do {
 852                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
 853                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
 854         } while (cfs_rq);
 855
 856         return task_of(se);
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Account for a descheduled task:
 861  */
 862 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 863 {
 864         struct sched_entity *se = &prev->se;
 865         struct cfs_rq *cfs_rq;
 866
 867         for_each_sched_entity(se) {
 868                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 869                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
 870         }
 871 }
 872
 873 /**************************************************
 874  * Fair scheduling class load-balancing methods:
 875  */
 876
 877 /*
 878  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
 879  * during the whole iteration, the current task might be
 880  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
 881  * achieve that by always pre-iterating before returning
 882  * the current task:
 883  */
 884 static struct task_struct *
 885 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
 886 {
 887         struct task_struct *p;
 888
 889         if (!curr)
 890                 return NULL;
 891
 892         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
 893         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
 894
 895         return p;
 896 }
 897
 898 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
 899 {
 900         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 901
 902         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
 903 }
 904
 905 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
 906 {
 907         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
 908
 909         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
 910 }
 911
 912 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 913 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
 914 {
 915         struct sched_entity *curr;
 916         struct task_struct *p;
 917
 918         if (!cfs_rq->nr_running)
 919                 return MAX_PRIO;
 920
 921         curr = cfs_rq->curr;
 922         if (!curr)
 923                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
 924
 925         p = task_of(curr);
 926
 927         return p->prio;
 928 }
 929 #endif
 930
 931 static unsigned long
 932 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
 933                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
 934                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
 935                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
 936 {
 937         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
 938         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
 939         long rem_load_move = max_load_move;
 940         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
 941
 942         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
 943         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
 944
 945         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
 946 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 947                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
 948                 long imbalance;
 949                 unsigned long maxload;
 950
 951                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
 952
 953                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
 954                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
 955                 if (imbalance <= 0)
 956                         continue;
 957
 958                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
 959                 imbalance /= 2;
 960                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
 961
 962                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
 963 #else
 964 # define maxload rem_load_move
 965 #endif
 966                 /* pass busy_cfs_rq argument into
 967                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
 968                  */
 969                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
 970                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
 971                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
 972                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
 973
 974                 total_nr_moved += nr_moved;
 975                 max_nr_move -= nr_moved;
 976                 rem_load_move -= load_moved;
 977
 978                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
 979                         break;
 980         }
 981
 982         return max_load_move - rem_load_move;
 983 }
 984
 985 /*
 986  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
 987  */
 988 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
 989 {
 990         struct cfs_rq *cfs_rq;
 991         struct sched_entity *se = &curr->se;
 992
 993         for_each_sched_entity(se) {
 994                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 995                 entity_tick(cfs_rq, se);
 996         }
 997 }
 998
 999 #define swap(a,b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1000
1001 /*
1002  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1003  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1004  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1005  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1006  * the child is not running yet.
1007  */
1008 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1009 {
1010         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1011         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1012
1013         sched_info_queued(p);
1014
1015         update_curr(cfs_rq);
1016         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1017
1018         if (sysctl_sched_child_runs_first &&
1019                         curr->vruntime < se->vruntime) {
1020                 /*
1021                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1022                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1023                  */
1024                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1025         }
1026
1027         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1028         check_spread(cfs_rq, se);
1029         check_spread(cfs_rq, curr);
1030         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1031         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1032         resched_task(rq->curr);
1033 }
1034
1035 /* Account for a task changing its policy or group.
1036  *
1037  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1038  * migrates between groups/classes.
1039  */
1040 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1041 {
1042         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1043
1044         for_each_sched_entity(se)
1045                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * All the scheduling class methods:
1050  */
1051 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1052         .next                   = &idle_sched_class,
1053         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1054         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1055         .yield_task             = yield_task_fair,
1056
1057         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1058
1059         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1060         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1061
1062         .load_balance           = load_balance_fair,
1063
1064         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1065         .task_tick              = task_tick_fair,
1066         .task_new               = task_new_fair,
1067 };
1068
1069 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1070 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1071 {
1072         struct cfs_rq *cfs_rq;
1073
1074 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1075         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1076 #endif
1077         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1078                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1079 }
1080 #endif