sched: revert load_balance_monitor() changes
[linux-2.6.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         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
182         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
183 }
184
185 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
186 {
187         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
188                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
189
190         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
191 }
192
193 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
194 {
195         return cfs_rq->rb_leftmost;
196 }
197
198 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
199 {
200         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
201 }
202
203 static inline struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
204 {
205         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
206
207         if (!last)
208                 return NULL;
209
210         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
211 }
212
213 /**************************************************************
214  * Scheduling class statistics methods:
215  */
216
217 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
218 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
219                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
220                 loff_t *ppos)
221 {
222         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
223
224         if (ret || !write)
225                 return ret;
226
227         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
228                                         sysctl_sched_min_granularity);
229
230         return 0;
231 }
232 #endif
233
234 /*
235  * The idea is to set a period in which each task runs once.
236  *
237  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
238  * this period because otherwise the slices get too small.
239  *
240  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
241  */
242 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
243 {
244         u64 period = sysctl_sched_latency;
245         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
246
247         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
248                 period = sysctl_sched_min_granularity;
249                 period *= nr_running;
250         }
251
252         return period;
253 }
254
255 /*
256  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
257  * proportional to the weight.
258  *
259  * s = p*w/rw
260  */
261 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
262 {
263         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running);
264
265         slice *= se->load.weight;
266         do_div(slice, cfs_rq->load.weight);
267
268         return slice;
269 }
270
271 /*
272  * We calculate the vruntime slice.
273  *
274  * vs = s/w = p/rw
275  */
276 static u64 __sched_vslice(unsigned long rq_weight, unsigned long nr_running)
277 {
278         u64 vslice = __sched_period(nr_running);
279
280         vslice *= NICE_0_LOAD;
281         do_div(vslice, rq_weight);
282
283         return vslice;
284 }
285
286 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq)
287 {
288         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight, cfs_rq->nr_running);
289 }
290
291 static u64 sched_vslice_add(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
292 {
293         return __sched_vslice(cfs_rq->load.weight + se->load.weight,
294                         cfs_rq->nr_running + 1);
295 }
296
297 /*
298  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
299  * are not in our scheduling class.
300  */
301 static inline void
302 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
303               unsigned long delta_exec)
304 {
305         unsigned long delta_exec_weighted;
306         u64 vruntime;
307
308         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
309
310         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
311         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
312         delta_exec_weighted = delta_exec;
313         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
314                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
315                                                         &curr->load);
316         }
317         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
318
319         /*
320          * maintain cfs_rq->min_vruntime to be a monotonic increasing
321          * value tracking the leftmost vruntime in the tree.
322          */
323         if (first_fair(cfs_rq)) {
324                 vruntime = min_vruntime(curr->vruntime,
325                                 __pick_next_entity(cfs_rq)->vruntime);
326         } else
327                 vruntime = curr->vruntime;
328
329         cfs_rq->min_vruntime =
330                 max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
331 }
332
333 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
334 {
335         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
336         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
337         unsigned long delta_exec;
338
339         if (unlikely(!curr))
340                 return;
341
342         /*
343          * Get the amount of time the current task was running
344          * since the last time we changed load (this cannot
345          * overflow on 32 bits):
346          */
347         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
348
349         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
350         curr->exec_start = now;
351
352         if (entity_is_task(curr)) {
353                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
354
355                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
356         }
357 }
358
359 static inline void
360 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
361 {
362         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
363 }
364
365 /*
366  * Task is being enqueued - update stats:
367  */
368 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
369 {
370         /*
371          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
372          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
373          */
374         if (se != cfs_rq->curr)
375                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
376 }
377
378 static void
379 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
380 {
381         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
382                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
383         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
384         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
385                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
386         schedstat_set(se->wait_start, 0);
387 }
388
389 static inline void
390 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
391 {
392         /*
393          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
394          * waiting task:
395          */
396         if (se != cfs_rq->curr)
397                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
398 }
399
400 /*
401  * We are picking a new current task - update its stats:
402  */
403 static inline void
404 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
405 {
406         /*
407          * We are starting a new run period:
408          */
409         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
410 }
411
412 /**************************************************
413  * Scheduling class queueing methods:
414  */
415
416 static void
417 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
418 {
419         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
420         cfs_rq->nr_running++;
421         se->on_rq = 1;
422 }
423
424 static void
425 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
426 {
427         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
428         cfs_rq->nr_running--;
429         se->on_rq = 0;
430 }
431
432 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
433 {
434 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
435         if (se->sleep_start) {
436                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
437                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
438
439                 if ((s64)delta < 0)
440                         delta = 0;
441
442                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
443                         se->sleep_max = delta;
444
445                 se->sleep_start = 0;
446                 se->sum_sleep_runtime += delta;
447
448                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
449         }
450         if (se->block_start) {
451                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
452                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
453
454                 if ((s64)delta < 0)
455                         delta = 0;
456
457                 if (unlikely(delta > se->block_max))
458                         se->block_max = delta;
459
460                 se->block_start = 0;
461                 se->sum_sleep_runtime += delta;
462
463                 /*
464                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
465                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
466                  * time that the task spent sleeping:
467                  */
468                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
469
470                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
471                                      delta >> 20);
472                 }
473                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
474         }
475 #endif
476 }
477
478 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
479 {
480 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
481         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
482
483         if (d < 0)
484                 d = -d;
485
486         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
487                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
488 #endif
489 }
490
491 static void
492 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
493 {
494         u64 vruntime;
495
496         vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
497
498         if (sched_feat(TREE_AVG)) {
499                 struct sched_entity *last = __pick_last_entity(cfs_rq);
500                 if (last) {
501                         vruntime += last->vruntime;
502                         vruntime >>= 1;
503                 }
504         } else if (sched_feat(APPROX_AVG) && cfs_rq->nr_running)
505                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq)/2;
506
507         /*
508          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
509          * however the extra weight of the new task will slow them down a
510          * little, place the new task so that it fits in the slot that
511          * stays open at the end.
512          */
513         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
514                 vruntime += sched_vslice_add(cfs_rq, se);
515
516         if (!initial) {
517                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
518                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS))
519                         vruntime -= sysctl_sched_latency;
520
521                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
522                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
523         }
524
525         se->vruntime = vruntime;
526 }
527
528 static void
529 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
530 {
531         /*
532          * Update run-time statistics of the 'current'.
533          */
534         update_curr(cfs_rq);
535
536         if (wakeup) {
537                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
538                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
539         }
540
541         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
542         check_spread(cfs_rq, se);
543         if (se != cfs_rq->curr)
544                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
545         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
546 }
547
548 static void
549 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
550 {
551         /*
552          * Update run-time statistics of the 'current'.
553          */
554         update_curr(cfs_rq);
555
556         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
557         if (sleep) {
558 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
559                 if (entity_is_task(se)) {
560                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
561
562                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
563                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
564                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
565                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
566                 }
567 #endif
568         }
569
570         if (se != cfs_rq->curr)
571                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
572         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
573 }
574
575 /*
576  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
577  */
578 static void
579 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
580 {
581         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
582
583         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
584         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
585         if (delta_exec > ideal_runtime)
586                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
587 }
588
589 static void
590 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
591 {
592         /* 'current' is not kept within the tree. */
593         if (se->on_rq) {
594                 /*
595                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
596                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
597                  * runqueue.
598                  */
599                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
600                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
601         }
602
603         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
604         cfs_rq->curr = se;
605 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
606         /*
607          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
608          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
609          * when there are only lesser-weight tasks around):
610          */
611         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
612                 se->slice_max = max(se->slice_max,
613                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
614         }
615 #endif
616         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
617 }
618
619 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
620 {
621         struct sched_entity *se = NULL;
622
623         if (first_fair(cfs_rq)) {
624                 se = __pick_next_entity(cfs_rq);
625                 set_next_entity(cfs_rq, se);
626         }
627
628         return se;
629 }
630
631 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
632 {
633         /*
634          * If still on the runqueue then deactivate_task()
635          * was not called and update_curr() has to be done:
636          */
637         if (prev->on_rq)
638                 update_curr(cfs_rq);
639
640         check_spread(cfs_rq, prev);
641         if (prev->on_rq) {
642                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
643                 /* Put 'current' back into the tree. */
644                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
645         }
646         cfs_rq->curr = NULL;
647 }
648
649 static void
650 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
651 {
652         /*
653          * Update run-time statistics of the 'current'.
654          */
655         update_curr(cfs_rq);
656
657 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
658         /*
659          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
660          * validating it and just reschedule.
661          */
662         if (queued)
663                 return resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
664         /*
665          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
666          */
667         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
668                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
669                 return;
670 #endif
671
672         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
673                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
674 }
675
676 /**************************************************
677  * CFS operations on tasks:
678  */
679
680 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
681
682 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
683 #define for_each_sched_entity(se) \
684                 for (; se; se = se->parent)
685
686 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
687 {
688         return p->se.cfs_rq;
689 }
690
691 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
692 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
693 {
694         return se->cfs_rq;
695 }
696
697 /* runqueue "owned" by this group */
698 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
699 {
700         return grp->my_q;
701 }
702
703 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
704  * another cpu ('this_cpu')
705  */
706 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
707 {
708         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
709 }
710
711 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
712 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
713         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
714
715 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
716 static inline int
717 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
718 {
719         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
720                 return 1;
721
722         return 0;
723 }
724
725 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
726 {
727         return se->parent;
728 }
729
730 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
731
732 #define for_each_sched_entity(se) \
733                 for (; se; se = NULL)
734
735 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
736 {
737         return &task_rq(p)->cfs;
738 }
739
740 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
741 {
742         struct task_struct *p = task_of(se);
743         struct rq *rq = task_rq(p);
744
745         return &rq->cfs;
746 }
747
748 /* runqueue "owned" by this group */
749 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
750 {
751         return NULL;
752 }
753
754 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
755 {
756         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
757 }
758
759 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
760                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
761
762 static inline int
763 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
764 {
765         return 1;
766 }
767
768 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
769 {
770         return NULL;
771 }
772
773 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
774
775 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
776 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
777 {
778         int requeue = rq->curr == p;
779         struct sched_entity *se = &p->se;
780         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
781
782         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
783
784         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
785                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
786                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
787                 s64 delta = slice - ran;
788
789                 if (delta < 0) {
790                         if (rq->curr == p)
791                                 resched_task(p);
792                         return;
793                 }
794
795                 /*
796                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
797                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
798                  */
799                 if (!requeue)
800                         delta = max(10000LL, delta);
801
802                 hrtick_start(rq, delta, requeue);
803         }
804 }
805 #else
806 static inline void
807 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
808 {
809 }
810 #endif
811
812 /*
813  * The enqueue_task method is called before nr_running is
814  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
815  * then put the task into the rbtree:
816  */
817 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
818 {
819         struct cfs_rq *cfs_rq;
820         struct sched_entity *se = &p->se;
821
822         for_each_sched_entity(se) {
823                 if (se->on_rq)
824                         break;
825                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
826                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
827                 wakeup = 1;
828         }
829
830         hrtick_start_fair(rq, rq->curr);
831 }
832
833 /*
834  * The dequeue_task method is called before nr_running is
835  * decreased. We remove the task from the rbtree and
836  * update the fair scheduling stats:
837  */
838 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
839 {
840         struct cfs_rq *cfs_rq;
841         struct sched_entity *se = &p->se;
842
843         for_each_sched_entity(se) {
844                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
845                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
846                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
847                 if (cfs_rq->load.weight)
848                         break;
849                 sleep = 1;
850         }
851
852         hrtick_start_fair(rq, rq->curr);
853 }
854
855 /*
856  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
857  *
858  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
859  */
860 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
861 {
862         struct task_struct *curr = rq->curr;
863         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
864         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
865
866         /*
867          * Are we the only task in the tree?
868          */
869         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
870                 return;
871
872         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
873                 __update_rq_clock(rq);
874                 /*
875                  * Update run-time statistics of the 'current'.
876                  */
877                 update_curr(cfs_rq);
878
879                 return;
880         }
881         /*
882          * Find the rightmost entry in the rbtree:
883          */
884         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
885         /*
886          * Already in the rightmost position?
887          */
888         if (unlikely(rightmost->vruntime < se->vruntime))
889                 return;
890
891         /*
892          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
893          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
894          * 'current' within the tree based on its new key value.
895          */
896         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
897 }
898
899 /*
900  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
901  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
902  * search starts with cpus closest then further out as needed,
903  * so we always favor a closer, idle cpu.
904  *
905  * Returns the CPU we should wake onto.
906  */
907 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
908 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
909 {
910         cpumask_t tmp;
911         struct sched_domain *sd;
912         int i;
913
914         /*
915          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
916          *
917          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
918          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
919          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
920          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
921          * penalities associated with that.
922          */
923         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
924                 return cpu;
925
926         for_each_domain(cpu, sd) {
927                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
928                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
929                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
930                                 if (idle_cpu(i)) {
931                                         if (i != task_cpu(p)) {
932                                                 schedstat_inc(p,
933                                                        se.nr_wakeups_idle);
934                                         }
935                                         return i;
936                                 }
937                         }
938                 } else {
939                         break;
940                 }
941         }
942         return cpu;
943 }
944 #else
945 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
946 {
947         return cpu;
948 }
949 #endif
950
951 #ifdef CONFIG_SMP
952 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sync)
953 {
954         int cpu, this_cpu;
955         struct rq *rq;
956         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
957         int new_cpu;
958
959         cpu      = task_cpu(p);
960         rq       = task_rq(p);
961         this_cpu = smp_processor_id();
962         new_cpu  = cpu;
963
964         if (cpu == this_cpu)
965                 goto out_set_cpu;
966
967         for_each_domain(this_cpu, sd) {
968                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
969                         this_sd = sd;
970                         break;
971                 }
972         }
973
974         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
975                 goto out_set_cpu;
976
977         /*
978          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
979          */
980         if (this_sd) {
981                 int idx = this_sd->wake_idx;
982                 unsigned int imbalance;
983                 unsigned long load, this_load;
984
985                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
986
987                 load = source_load(cpu, idx);
988                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
989
990                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
991
992                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
993                         unsigned long tl = this_load;
994                         unsigned long tl_per_task;
995
996                         /*
997                          * Attract cache-cold tasks on sync wakeups:
998                          */
999                         if (sync && !task_hot(p, rq->clock, this_sd))
1000                                 goto out_set_cpu;
1001
1002                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1003                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1004
1005                         /*
1006                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1007                          * effect of the currently running task from the load
1008                          * of the current CPU:
1009                          */
1010                         if (sync)
1011                                 tl -= current->se.load.weight;
1012
1013                         if ((tl <= load &&
1014                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1015                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1016                                 /*
1017                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1018                                  * p is cache cold in this domain, and
1019                                  * there is no bad imbalance.
1020                                  */
1021                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1022                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1023                                 goto out_set_cpu;
1024                         }
1025                 }
1026
1027                 /*
1028                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1029                  * limit is reached.
1030                  */
1031                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1032                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1033                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1034                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1035                                 goto out_set_cpu;
1036                         }
1037                 }
1038         }
1039
1040         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1041 out_set_cpu:
1042         return wake_idle(new_cpu, p);
1043 }
1044 #endif /* CONFIG_SMP */
1045
1046
1047 /*
1048  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1049  */
1050 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1051 {
1052         struct task_struct *curr = rq->curr;
1053         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1054         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1055         unsigned long gran;
1056
1057         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
1058                 update_rq_clock(rq);
1059                 update_curr(cfs_rq);
1060                 resched_task(curr);
1061                 return;
1062         }
1063         /*
1064          * Batch tasks do not preempt (their preemption is driven by
1065          * the tick):
1066          */
1067         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
1068                 return;
1069
1070         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1071                 return;
1072
1073         while (!is_same_group(se, pse)) {
1074                 se = parent_entity(se);
1075                 pse = parent_entity(pse);
1076         }
1077
1078         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1079         /*
1080          * More easily preempt - nice tasks, while not making
1081          * it harder for + nice tasks.
1082          */
1083         if (unlikely(se->load.weight > NICE_0_LOAD))
1084                 gran = calc_delta_fair(gran, &se->load);
1085
1086         if (pse->vruntime + gran < se->vruntime)
1087                 resched_task(curr);
1088 }
1089
1090 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1091 {
1092         struct task_struct *p;
1093         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1094         struct sched_entity *se;
1095
1096         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
1097                 return NULL;
1098
1099         do {
1100                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1101                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1102         } while (cfs_rq);
1103
1104         p = task_of(se);
1105         hrtick_start_fair(rq, p);
1106
1107         return p;
1108 }
1109
1110 /*
1111  * Account for a descheduled task:
1112  */
1113 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1114 {
1115         struct sched_entity *se = &prev->se;
1116         struct cfs_rq *cfs_rq;
1117
1118         for_each_sched_entity(se) {
1119                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1120                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1121         }
1122 }
1123
1124 #ifdef CONFIG_SMP
1125 /**************************************************
1126  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1127  */
1128
1129 /*
1130  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1131  * during the whole iteration, the current task might be
1132  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1133  * achieve that by always pre-iterating before returning
1134  * the current task:
1135  */
1136 static struct task_struct *
1137 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
1138 {
1139         struct task_struct *p;
1140
1141         if (!curr)
1142                 return NULL;
1143
1144         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1145         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1146
1147         return p;
1148 }
1149
1150 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1151 {
1152         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1153
1154         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1155 }
1156
1157 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1158 {
1159         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1160
1161         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1162 }
1163
1164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1165 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1166 {
1167         struct sched_entity *curr;
1168         struct task_struct *p;
1169
1170         if (!cfs_rq->nr_running || !first_fair(cfs_rq))
1171                 return MAX_PRIO;
1172
1173         curr = cfs_rq->curr;
1174         if (!curr)
1175                 curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1176
1177         p = task_of(curr);
1178
1179         return p->prio;
1180 }
1181 #endif
1182
1183 static unsigned long
1184 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1185                   unsigned long max_load_move,
1186                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1187                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1188 {
1189         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1190         long rem_load_move = max_load_move;
1191         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1192
1193         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1194         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1195
1196         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1197 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1198                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1199                 long imbalance;
1200                 unsigned long maxload;
1201
1202                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1203
1204                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1205                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1206                 if (imbalance <= 0)
1207                         continue;
1208
1209                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1210                 imbalance /= 2;
1211                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1212
1213                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1214 #else
1215 # define maxload rem_load_move
1216 #endif
1217                 /*
1218                  * pass busy_cfs_rq argument into
1219                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1220                  */
1221                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1222                 rem_load_move -= balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1223                                                maxload, sd, idle, all_pinned,
1224                                                this_best_prio,
1225                                                &cfs_rq_iterator);
1226
1227                 if (rem_load_move <= 0)
1228                         break;
1229         }
1230
1231         return max_load_move - rem_load_move;
1232 }
1233
1234 static int
1235 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1236                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1237 {
1238         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1239         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1240
1241         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1242         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1243
1244         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1245                 /*
1246                  * pass busy_cfs_rq argument into
1247                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1248                  */
1249                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1250                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1251                                        &cfs_rq_iterator))
1252                     return 1;
1253         }
1254
1255         return 0;
1256 }
1257 #endif
1258
1259 /*
1260  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1261  */
1262 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
1263 {
1264         struct cfs_rq *cfs_rq;
1265         struct sched_entity *se = &curr->se;
1266
1267         for_each_sched_entity(se) {
1268                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1269                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
1270         }
1271 }
1272
1273 #define swap(a, b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1274
1275 /*
1276  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1277  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1278  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1279  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1280  * the child is not running yet.
1281  */
1282 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1283 {
1284         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1285         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1286         int this_cpu = smp_processor_id();
1287
1288         sched_info_queued(p);
1289
1290         update_curr(cfs_rq);
1291         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1292
1293         /* 'curr' will be NULL if the child belongs to a different group */
1294         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1295                         curr && curr->vruntime < se->vruntime) {
1296                 /*
1297                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1298                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1299                  */
1300                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1301         }
1302
1303         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1304         resched_task(rq->curr);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
1309  * the current task.
1310  */
1311 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1312                               int oldprio, int running)
1313 {
1314         /*
1315          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
1316          * our priority decreased, or if we are not currently running on
1317          * this runqueue and our priority is higher than the current's
1318          */
1319         if (running) {
1320                 if (p->prio > oldprio)
1321                         resched_task(rq->curr);
1322         } else
1323                 check_preempt_curr(rq, p);
1324 }
1325
1326 /*
1327  * We switched to the sched_fair class.
1328  */
1329 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1330                              int running)
1331 {
1332         /*
1333          * We were most likely switched from sched_rt, so
1334          * kick off the schedule if running, otherwise just see
1335          * if we can still preempt the current task.
1336          */
1337         if (running)
1338                 resched_task(rq->curr);
1339         else
1340                 check_preempt_curr(rq, p);
1341 }
1342
1343 /* Account for a task changing its policy or group.
1344  *
1345  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1346  * migrates between groups/classes.
1347  */
1348 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1349 {
1350         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1351
1352         for_each_sched_entity(se)
1353                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1354 }
1355
1356 /*
1357  * All the scheduling class methods:
1358  */
1359 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1360         .next                   = &idle_sched_class,
1361         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1362         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1363         .yield_task             = yield_task_fair,
1364 #ifdef CONFIG_SMP
1365         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
1366 #endif /* CONFIG_SMP */
1367
1368         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1369
1370         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1371         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1372
1373 #ifdef CONFIG_SMP
1374         .load_balance           = load_balance_fair,
1375         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1376 #endif
1377
1378         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1379         .task_tick              = task_tick_fair,
1380         .task_new               = task_new_fair,
1381
1382         .prio_changed           = prio_changed_fair,
1383         .switched_to            = switched_to_fair,
1384 };
1385
1386 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1387 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1388 {
1389         struct cfs_rq *cfs_rq;
1390
1391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1392         print_cfs_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->cfs);
1393 #endif
1394         rcu_read_lock();
1395         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1396                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1397         rcu_read_unlock();
1398 }
1399 #endif