sched: backward looking buddy
[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_OTHER wake-up granularity.
66  * (default: 5 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_wakeup_granularity = 5000000UL;
73
74 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
75
76 static const struct sched_class fair_sched_class;
77
78 /**************************************************************
79  * CFS operations on generic schedulable entities:
80  */
81
82 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
83 {
84         return container_of(se, struct task_struct, se);
85 }
86
87 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
88
89 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
90 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
91 {
92         return cfs_rq->rq;
93 }
94
95 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
96 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
97
98 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
99 #define for_each_sched_entity(se) \
100                 for (; se; se = se->parent)
101
102 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
103 {
104         return p->se.cfs_rq;
105 }
106
107 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
108 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
109 {
110         return se->cfs_rq;
111 }
112
113 /* runqueue "owned" by this group */
114 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
115 {
116         return grp->my_q;
117 }
118
119 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
120  * another cpu ('this_cpu')
121  */
122 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
123 {
124         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
125 }
126
127 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
128 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
129         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
130
131 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
132 static inline int
133 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
134 {
135         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
136                 return 1;
137
138         return 0;
139 }
140
141 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
142 {
143         return se->parent;
144 }
145
146 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
147 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
148 {
149         int depth = 0;
150
151         for_each_sched_entity(se)
152                 depth++;
153
154         return depth;
155 }
156
157 static void
158 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
159 {
160         int se_depth, pse_depth;
161
162         /*
163          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
164          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
165          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
166          * parent.
167          */
168
169         /* First walk up until both entities are at same depth */
170         se_depth = depth_se(*se);
171         pse_depth = depth_se(*pse);
172
173         while (se_depth > pse_depth) {
174                 se_depth--;
175                 *se = parent_entity(*se);
176         }
177
178         while (pse_depth > se_depth) {
179                 pse_depth--;
180                 *pse = parent_entity(*pse);
181         }
182
183         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
184                 *se = parent_entity(*se);
185                 *pse = parent_entity(*pse);
186         }
187 }
188
189 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
190
191 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
192 {
193         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
194 }
195
196 #define entity_is_task(se)      1
197
198 #define for_each_sched_entity(se) \
199                 for (; se; se = NULL)
200
201 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
202 {
203         return &task_rq(p)->cfs;
204 }
205
206 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
207 {
208         struct task_struct *p = task_of(se);
209         struct rq *rq = task_rq(p);
210
211         return &rq->cfs;
212 }
213
214 /* runqueue "owned" by this group */
215 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
216 {
217         return NULL;
218 }
219
220 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
221 {
222         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
223 }
224
225 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
226                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
227
228 static inline int
229 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
230 {
231         return 1;
232 }
233
234 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
235 {
236         return NULL;
237 }
238
239 static inline void
240 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
241 {
242 }
243
244 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
245
246
247 /**************************************************************
248  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
249  */
250
251 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
252 {
253         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
254         if (delta > 0)
255                 min_vruntime = vruntime;
256
257         return min_vruntime;
258 }
259
260 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
261 {
262         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
263         if (delta < 0)
264                 min_vruntime = vruntime;
265
266         return min_vruntime;
267 }
268
269 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
270 {
271         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
272 }
273
274 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
275 {
276         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
277
278         if (cfs_rq->curr)
279                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
280
281         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
282                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
283                                                    struct sched_entity,
284                                                    run_node);
285
286                 if (vruntime == cfs_rq->min_vruntime)
287                         vruntime = se->vruntime;
288                 else
289                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
290         }
291
292         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
293 }
294
295 /*
296  * Enqueue an entity into the rb-tree:
297  */
298 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
299 {
300         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
301         struct rb_node *parent = NULL;
302         struct sched_entity *entry;
303         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
304         int leftmost = 1;
305
306         /*
307          * Find the right place in the rbtree:
308          */
309         while (*link) {
310                 parent = *link;
311                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
312                 /*
313                  * We dont care about collisions. Nodes with
314                  * the same key stay together.
315                  */
316                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
317                         link = &parent->rb_left;
318                 } else {
319                         link = &parent->rb_right;
320                         leftmost = 0;
321                 }
322         }
323
324         /*
325          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
326          * used):
327          */
328         if (leftmost)
329                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
330
331         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
332         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
333 }
334
335 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
336 {
337         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
338                 struct rb_node *next_node;
339
340                 next_node = rb_next(&se->run_node);
341                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
342         }
343
344         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
345 }
346
347 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
348 {
349         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
350
351         if (!left)
352                 return NULL;
353
354         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
355 }
356
357 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
358 {
359         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
360
361         if (!last)
362                 return NULL;
363
364         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
365 }
366
367 /**************************************************************
368  * Scheduling class statistics methods:
369  */
370
371 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
372 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
373                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
374                 loff_t *ppos)
375 {
376         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
377
378         if (ret || !write)
379                 return ret;
380
381         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
382                                         sysctl_sched_min_granularity);
383
384         return 0;
385 }
386 #endif
387
388 /*
389  * delta *= P[w / rw]
390  */
391 static inline unsigned long
392 calc_delta_weight(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
393 {
394         for_each_sched_entity(se) {
395                 delta = calc_delta_mine(delta,
396                                 se->load.weight, &cfs_rq_of(se)->load);
397         }
398
399         return delta;
400 }
401
402 /*
403  * delta /= w
404  */
405 static inline unsigned long
406 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
407 {
408         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
409                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
410
411         return delta;
412 }
413
414 /*
415  * The idea is to set a period in which each task runs once.
416  *
417  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
418  * this period because otherwise the slices get too small.
419  *
420  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
421  */
422 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
423 {
424         u64 period = sysctl_sched_latency;
425         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
426
427         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
428                 period = sysctl_sched_min_granularity;
429                 period *= nr_running;
430         }
431
432         return period;
433 }
434
435 /*
436  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
437  * proportional to the weight.
438  *
439  * s = p*P[w/rw]
440  */
441 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
442 {
443         unsigned long nr_running = cfs_rq->nr_running;
444
445         if (unlikely(!se->on_rq))
446                 nr_running++;
447
448         return calc_delta_weight(__sched_period(nr_running), se);
449 }
450
451 /*
452  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
453  *
454  * vs = s/w
455  */
456 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
457 {
458         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
459 }
460
461 /*
462  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
463  * are not in our scheduling class.
464  */
465 static inline void
466 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
467               unsigned long delta_exec)
468 {
469         unsigned long delta_exec_weighted;
470
471         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
472
473         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
474         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
475         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
476         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
477         update_min_vruntime(cfs_rq);
478 }
479
480 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
481 {
482         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
483         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
484         unsigned long delta_exec;
485
486         if (unlikely(!curr))
487                 return;
488
489         /*
490          * Get the amount of time the current task was running
491          * since the last time we changed load (this cannot
492          * overflow on 32 bits):
493          */
494         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
495
496         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
497         curr->exec_start = now;
498
499         if (entity_is_task(curr)) {
500                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
501
502                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
503                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
504         }
505 }
506
507 static inline void
508 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
509 {
510         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
511 }
512
513 /*
514  * Task is being enqueued - update stats:
515  */
516 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
517 {
518         /*
519          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
520          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
521          */
522         if (se != cfs_rq->curr)
523                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
524 }
525
526 static void
527 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
528 {
529         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
530                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
531         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
532         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
533                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
534         schedstat_set(se->wait_start, 0);
535 }
536
537 static inline void
538 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
539 {
540         /*
541          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
542          * waiting task:
543          */
544         if (se != cfs_rq->curr)
545                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
546 }
547
548 /*
549  * We are picking a new current task - update its stats:
550  */
551 static inline void
552 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
553 {
554         /*
555          * We are starting a new run period:
556          */
557         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
558 }
559
560 /**************************************************
561  * Scheduling class queueing methods:
562  */
563
564 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
565 static void
566 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
567 {
568         cfs_rq->task_weight += weight;
569 }
570 #else
571 static inline void
572 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
573 {
574 }
575 #endif
576
577 static void
578 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
579 {
580         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
581         if (!parent_entity(se))
582                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
583         if (entity_is_task(se)) {
584                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
585                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
586         }
587         cfs_rq->nr_running++;
588         se->on_rq = 1;
589 }
590
591 static void
592 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
593 {
594         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
595         if (!parent_entity(se))
596                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
597         if (entity_is_task(se)) {
598                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
599                 list_del_init(&se->group_node);
600         }
601         cfs_rq->nr_running--;
602         se->on_rq = 0;
603 }
604
605 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
606 {
607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
608         if (se->sleep_start) {
609                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
610                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
611
612                 if ((s64)delta < 0)
613                         delta = 0;
614
615                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
616                         se->sleep_max = delta;
617
618                 se->sleep_start = 0;
619                 se->sum_sleep_runtime += delta;
620
621                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
622         }
623         if (se->block_start) {
624                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
625                 struct task_struct *tsk = task_of(se);
626
627                 if ((s64)delta < 0)
628                         delta = 0;
629
630                 if (unlikely(delta > se->block_max))
631                         se->block_max = delta;
632
633                 se->block_start = 0;
634                 se->sum_sleep_runtime += delta;
635
636                 /*
637                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
638                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
639                  * time that the task spent sleeping:
640                  */
641                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
642
643                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
644                                      delta >> 20);
645                 }
646                 account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
647         }
648 #endif
649 }
650
651 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
654         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
655
656         if (d < 0)
657                 d = -d;
658
659         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
660                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
661 #endif
662 }
663
664 static void
665 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
666 {
667         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
668
669         /*
670          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
671          * however the extra weight of the new task will slow them down a
672          * little, place the new task so that it fits in the slot that
673          * stays open at the end.
674          */
675         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
676                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
677
678         if (!initial) {
679                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
680                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
681                         unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
682
683                         /*
684                          * convert the sleeper threshold into virtual time
685                          */
686                         if (sched_feat(NORMALIZED_SLEEPER))
687                                 thresh = calc_delta_fair(thresh, se);
688
689                         vruntime -= thresh;
690                 }
691
692                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
693                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
694         }
695
696         se->vruntime = vruntime;
697 }
698
699 static void
700 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
701 {
702         /*
703          * Update run-time statistics of the 'current'.
704          */
705         update_curr(cfs_rq);
706         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
707
708         if (wakeup) {
709                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
710                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
711         }
712
713         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
714         check_spread(cfs_rq, se);
715         if (se != cfs_rq->curr)
716                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
717 }
718
719 static void
720 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
721 {
722         /*
723          * Update run-time statistics of the 'current'.
724          */
725         update_curr(cfs_rq);
726
727         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
728         if (sleep) {
729 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
730                 if (entity_is_task(se)) {
731                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
732
733                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
734                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
735                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
736                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
737                 }
738 #endif
739         }
740
741         if (cfs_rq->last == se)
742                 cfs_rq->last = NULL;
743
744         if (cfs_rq->next == se)
745                 cfs_rq->next = NULL;
746
747         if (se != cfs_rq->curr)
748                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
749         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
750         update_min_vruntime(cfs_rq);
751 }
752
753 /*
754  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
755  */
756 static void
757 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
758 {
759         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
760
761         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
762         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
763         if (delta_exec > ideal_runtime)
764                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
765 }
766
767 static void
768 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
769 {
770         /* 'current' is not kept within the tree. */
771         if (se->on_rq) {
772                 /*
773                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
774                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
775                  * runqueue.
776                  */
777                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
778                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
779         }
780
781         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
782         cfs_rq->curr = se;
783 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
784         /*
785          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
786          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
787          * when there are only lesser-weight tasks around):
788          */
789         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
790                 se->slice_max = max(se->slice_max,
791                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
792         }
793 #endif
794         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
795 }
796
797 static int
798 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
799
800 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
801 {
802         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
803
804         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, se) < 1)
805                 return cfs_rq->next;
806
807         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, se) < 1)
808                 return cfs_rq->last;
809
810         return se;
811 }
812
813 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
814 {
815         /*
816          * If still on the runqueue then deactivate_task()
817          * was not called and update_curr() has to be done:
818          */
819         if (prev->on_rq)
820                 update_curr(cfs_rq);
821
822         check_spread(cfs_rq, prev);
823         if (prev->on_rq) {
824                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
825                 /* Put 'current' back into the tree. */
826                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
827         }
828         cfs_rq->curr = NULL;
829 }
830
831 static void
832 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
833 {
834         /*
835          * Update run-time statistics of the 'current'.
836          */
837         update_curr(cfs_rq);
838
839 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
840         /*
841          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
842          * validating it and just reschedule.
843          */
844         if (queued) {
845                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
846                 return;
847         }
848         /*
849          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
850          */
851         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
852                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
853                 return;
854 #endif
855
856         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
857                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
858 }
859
860 /**************************************************
861  * CFS operations on tasks:
862  */
863
864 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
865 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
866 {
867         struct sched_entity *se = &p->se;
868         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
869
870         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
871
872         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
873                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
874                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
875                 s64 delta = slice - ran;
876
877                 if (delta < 0) {
878                         if (rq->curr == p)
879                                 resched_task(p);
880                         return;
881                 }
882
883                 /*
884                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
885                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
886                  */
887                 if (rq->curr != p)
888                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
889
890                 hrtick_start(rq, delta);
891         }
892 }
893
894 /*
895  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
896  * current task is from our class and nr_running is low enough
897  * to matter.
898  */
899 static void hrtick_update(struct rq *rq)
900 {
901         struct task_struct *curr = rq->curr;
902
903         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
904                 return;
905
906         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
907                 hrtick_start_fair(rq, curr);
908 }
909 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
910 static inline void
911 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
912 {
913 }
914
915 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
916 {
917 }
918 #endif
919
920 /*
921  * The enqueue_task method is called before nr_running is
922  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
923  * then put the task into the rbtree:
924  */
925 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
926 {
927         struct cfs_rq *cfs_rq;
928         struct sched_entity *se = &p->se;
929
930         for_each_sched_entity(se) {
931                 if (se->on_rq)
932                         break;
933                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
934                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
935                 wakeup = 1;
936         }
937
938         hrtick_update(rq);
939 }
940
941 /*
942  * The dequeue_task method is called before nr_running is
943  * decreased. We remove the task from the rbtree and
944  * update the fair scheduling stats:
945  */
946 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
947 {
948         struct cfs_rq *cfs_rq;
949         struct sched_entity *se = &p->se;
950
951         for_each_sched_entity(se) {
952                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
953                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
954                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
955                 if (cfs_rq->load.weight)
956                         break;
957                 sleep = 1;
958         }
959
960         hrtick_update(rq);
961 }
962
963 /*
964  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
965  *
966  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
967  */
968 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
969 {
970         struct task_struct *curr = rq->curr;
971         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
972         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
973
974         /*
975          * Are we the only task in the tree?
976          */
977         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
978                 return;
979
980         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
981                 update_rq_clock(rq);
982                 /*
983                  * Update run-time statistics of the 'current'.
984                  */
985                 update_curr(cfs_rq);
986
987                 return;
988         }
989         /*
990          * Find the rightmost entry in the rbtree:
991          */
992         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
993         /*
994          * Already in the rightmost position?
995          */
996         if (unlikely(!rightmost || rightmost->vruntime < se->vruntime))
997                 return;
998
999         /*
1000          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1001          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1002          * 'current' within the tree based on its new key value.
1003          */
1004         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1005 }
1006
1007 /*
1008  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1009  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1010  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1011  * so we always favor a closer, idle cpu.
1012  * Domains may include CPUs that are not usable for migration,
1013  * hence we need to mask them out (cpu_active_map)
1014  *
1015  * Returns the CPU we should wake onto.
1016  */
1017 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1018 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1019 {
1020         cpumask_t tmp;
1021         struct sched_domain *sd;
1022         int i;
1023
1024         /*
1025          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1026          *
1027          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1028          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1029          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1030          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1031          * penalities associated with that.
1032          */
1033         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->cfs.nr_running > 1)
1034                 return cpu;
1035
1036         for_each_domain(cpu, sd) {
1037                 if ((sd->flags & SD_WAKE_IDLE)
1038                     || ((sd->flags & SD_WAKE_IDLE_FAR)
1039                         && !task_hot(p, task_rq(p)->clock, sd))) {
1040                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1041                         cpus_and(tmp, tmp, cpu_active_map);
1042                         for_each_cpu_mask_nr(i, tmp) {
1043                                 if (idle_cpu(i)) {
1044                                         if (i != task_cpu(p)) {
1045                                                 schedstat_inc(p,
1046                                                        se.nr_wakeups_idle);
1047                                         }
1048                                         return i;
1049                                 }
1050                         }
1051                 } else {
1052                         break;
1053                 }
1054         }
1055         return cpu;
1056 }
1057 #else /* !ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE*/
1058 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1059 {
1060         return cpu;
1061 }
1062 #endif
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065
1066 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1067 /*
1068  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1069  *
1070  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1071  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1072  * can calculate the shift in shares.
1073  *
1074  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1075  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1076  * this change.
1077  *
1078  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1079  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1080  * now.
1081  *
1082  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1083  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1084  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1085  * the affine wakeup.
1086  *
1087  */
1088 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1089                 long wl, long wg)
1090 {
1091         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1092
1093         if (!tg->parent)
1094                 return wl;
1095
1096         /*
1097          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1098          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1099          */
1100         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1101                 return wl;
1102
1103         for_each_sched_entity(se) {
1104                 long S, rw, s, a, b;
1105                 long more_w;
1106
1107                 /*
1108                  * Instead of using this increment, also add the difference
1109                  * between when the shares were last updated and now.
1110                  */
1111                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1112                 wl += more_w;
1113                 wg += more_w;
1114
1115                 S = se->my_q->tg->shares;
1116                 s = se->my_q->shares;
1117                 rw = se->my_q->rq_weight;
1118
1119                 a = S*(rw + wl);
1120                 b = S*rw + s*wg;
1121
1122                 wl = s*(a-b);
1123
1124                 if (likely(b))
1125                         wl /= b;
1126
1127                 /*
1128                  * Assume the group is already running and will
1129                  * thus already be accounted for in the weight.
1130                  *
1131                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1132                  * alter the group weight.
1133                  */
1134                 wg = 0;
1135         }
1136
1137         return wl;
1138 }
1139
1140 #else
1141
1142 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1143                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1144 {
1145         return wl;
1146 }
1147
1148 #endif
1149
1150 static int
1151 wake_affine(struct sched_domain *this_sd, struct rq *this_rq,
1152             struct task_struct *p, int prev_cpu, int this_cpu, int sync,
1153             int idx, unsigned long load, unsigned long this_load,
1154             unsigned int imbalance)
1155 {
1156         struct task_struct *curr = this_rq->curr;
1157         struct task_group *tg;
1158         unsigned long tl = this_load;
1159         unsigned long tl_per_task;
1160         unsigned long weight;
1161         int balanced;
1162
1163         if (!(this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) || !sched_feat(AFFINE_WAKEUPS))
1164                 return 0;
1165
1166         if (sync && (curr->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost ||
1167                         p->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost))
1168                 sync = 0;
1169
1170         /*
1171          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1172          * effect of the currently running task from the load
1173          * of the current CPU:
1174          */
1175         if (sync) {
1176                 tg = task_group(current);
1177                 weight = current->se.load.weight;
1178
1179                 tl += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1180                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1181         }
1182
1183         tg = task_group(p);
1184         weight = p->se.load.weight;
1185
1186         balanced = 100*(tl + effective_load(tg, this_cpu, weight, weight)) <=
1187                 imbalance*(load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight));
1188
1189         /*
1190          * If the currently running task will sleep within
1191          * a reasonable amount of time then attract this newly
1192          * woken task:
1193          */
1194         if (sync && balanced)
1195                 return 1;
1196
1197         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1198         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1199
1200         if (balanced || (tl <= load && tl + target_load(prev_cpu, idx) <=
1201                         tl_per_task)) {
1202                 /*
1203                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1204                  * p is cache cold in this domain, and
1205                  * there is no bad imbalance.
1206                  */
1207                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1208                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1209
1210                 return 1;
1211         }
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sync)
1216 {
1217         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1218         int prev_cpu, this_cpu, new_cpu;
1219         unsigned long load, this_load;
1220         struct rq *this_rq;
1221         unsigned int imbalance;
1222         int idx;
1223
1224         prev_cpu        = task_cpu(p);
1225         this_cpu        = smp_processor_id();
1226         this_rq         = cpu_rq(this_cpu);
1227         new_cpu         = prev_cpu;
1228
1229         if (prev_cpu == this_cpu)
1230                 goto out;
1231         /*
1232          * 'this_sd' is the first domain that both
1233          * this_cpu and prev_cpu are present in:
1234          */
1235         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1236                 if (cpu_isset(prev_cpu, sd->span)) {
1237                         this_sd = sd;
1238                         break;
1239                 }
1240         }
1241
1242         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1243                 goto out;
1244
1245         /*
1246          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1247          */
1248         if (!this_sd)
1249                 goto out;
1250
1251         idx = this_sd->wake_idx;
1252
1253         imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1254
1255         load = source_load(prev_cpu, idx);
1256         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1257
1258         if (wake_affine(this_sd, this_rq, p, prev_cpu, this_cpu, sync, idx,
1259                                      load, this_load, imbalance))
1260                 return this_cpu;
1261
1262         /*
1263          * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1264          * limit is reached.
1265          */
1266         if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1267                 if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1268                         schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1269                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1270                         return this_cpu;
1271                 }
1272         }
1273
1274 out:
1275         return wake_idle(new_cpu, p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 static unsigned long wakeup_gran(struct sched_entity *se)
1280 {
1281         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1282
1283         /*
1284          * More easily preempt - nice tasks, while not making it harder for
1285          * + nice tasks.
1286          */
1287         if (!sched_feat(ASYM_GRAN) || se->load.weight > NICE_0_LOAD)
1288                 gran = calc_delta_fair(sysctl_sched_wakeup_granularity, se);
1289
1290         return gran;
1291 }
1292
1293 /*
1294  * Should 'se' preempt 'curr'.
1295  *
1296  *             |s1
1297  *        |s2
1298  *   |s3
1299  *         g
1300  *      |<--->|c
1301  *
1302  *  w(c, s1) = -1
1303  *  w(c, s2) =  0
1304  *  w(c, s3) =  1
1305  *
1306  */
1307 static int
1308 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1309 {
1310         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1311
1312         if (vdiff <= 0)
1313                 return -1;
1314
1315         gran = wakeup_gran(curr);
1316         if (vdiff > gran)
1317                 return 1;
1318
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1324  */
1325 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
1326 {
1327         struct task_struct *curr = rq->curr;
1328         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1329
1330         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
1331                 struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1332
1333                 update_rq_clock(rq);
1334                 update_curr(cfs_rq);
1335                 resched_task(curr);
1336                 return;
1337         }
1338
1339         if (unlikely(p->sched_class != &fair_sched_class))
1340                 return;
1341
1342         if (unlikely(se == pse))
1343                 return;
1344
1345         /*
1346          * Only set the backward buddy when the current task is still on the
1347          * rq. This can happen when a wakeup gets interleaved with schedule on
1348          * the ->pre_schedule() or idle_balance() point, either of which can
1349          * drop the rq lock.
1350          *
1351          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class, for
1352          * obvious reasons its a bad idea to schedule back to the idle thread.
1353          */
1354         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && likely(se->on_rq && curr != rq->idle))
1355                 cfs_rq_of(se)->last = se;
1356         cfs_rq_of(pse)->next = pse;
1357
1358         /*
1359          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1360          * wake up path.
1361          */
1362         if (test_tsk_need_resched(curr))
1363                 return;
1364
1365         /*
1366          * Batch tasks do not preempt (their preemption is driven by
1367          * the tick):
1368          */
1369         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
1370                 return;
1371
1372         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1373                 return;
1374
1375         if (sched_feat(WAKEUP_OVERLAP) && (sync ||
1376                         (se->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
1377                          pse->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost))) {
1378                 resched_task(curr);
1379                 return;
1380         }
1381
1382         find_matching_se(&se, &pse);
1383
1384         while (se) {
1385                 BUG_ON(!pse);
1386
1387                 if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
1388                         resched_task(curr);
1389                         break;
1390                 }
1391
1392                 se = parent_entity(se);
1393                 pse = parent_entity(pse);
1394         }
1395 }
1396
1397 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1398 {
1399         struct task_struct *p;
1400         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1401         struct sched_entity *se;
1402
1403         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
1404                 return NULL;
1405
1406         do {
1407                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1408                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1409                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1410         } while (cfs_rq);
1411
1412         p = task_of(se);
1413         hrtick_start_fair(rq, p);
1414
1415         return p;
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Account for a descheduled task:
1420  */
1421 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1422 {
1423         struct sched_entity *se = &prev->se;
1424         struct cfs_rq *cfs_rq;
1425
1426         for_each_sched_entity(se) {
1427                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1428                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1429         }
1430 }
1431
1432 #ifdef CONFIG_SMP
1433 /**************************************************
1434  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1435  */
1436
1437 /*
1438  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1439  * during the whole iteration, the current task might be
1440  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1441  * achieve that by always pre-iterating before returning
1442  * the current task:
1443  */
1444 static struct task_struct *
1445 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct list_head *next)
1446 {
1447         struct task_struct *p = NULL;
1448         struct sched_entity *se;
1449
1450         if (next == &cfs_rq->tasks)
1451                 return NULL;
1452
1453         se = list_entry(next, struct sched_entity, group_node);
1454         p = task_of(se);
1455         cfs_rq->balance_iterator = next->next;
1456
1457         return p;
1458 }
1459
1460 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1461 {
1462         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1463
1464         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->tasks.next);
1465 }
1466
1467 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1468 {
1469         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1470
1471         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->balance_iterator);
1472 }
1473
1474 static unsigned long
1475 __load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1476                 unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1477                 enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned, int *this_best_prio,
1478                 struct cfs_rq *cfs_rq)
1479 {
1480         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1481
1482         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1483         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1484         cfs_rq_iterator.arg = cfs_rq;
1485
1486         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1487                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1488                         this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1489 }
1490
1491 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1492 static unsigned long
1493 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1494                   unsigned long max_load_move,
1495                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1496                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1497 {
1498         long rem_load_move = max_load_move;
1499         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1500         struct task_group *tg;
1501
1502         rcu_read_lock();
1503         update_h_load(busiest_cpu);
1504
1505         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1506                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1507                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1508                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1509                 u64 rem_load, moved_load;
1510
1511                 /*
1512                  * empty group
1513                  */
1514                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
1515                         continue;
1516
1517                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
1518                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
1519
1520                 moved_load = __load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1521                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
1522                                 tg->cfs_rq[busiest_cpu]);
1523
1524                 if (!moved_load)
1525                         continue;
1526
1527                 moved_load *= busiest_h_load;
1528                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
1529
1530                 rem_load_move -= moved_load;
1531                 if (rem_load_move < 0)
1532                         break;
1533         }
1534         rcu_read_unlock();
1535
1536         return max_load_move - rem_load_move;
1537 }
1538 #else
1539 static unsigned long
1540 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1541                   unsigned long max_load_move,
1542                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1543                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1544 {
1545         return __load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1546                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1547                         this_best_prio, &busiest->cfs);
1548 }
1549 #endif
1550
1551 static int
1552 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1553                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1554 {
1555         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1556         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1557
1558         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1559         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1560
1561         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1562                 /*
1563                  * pass busy_cfs_rq argument into
1564                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1565                  */
1566                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1567                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1568                                        &cfs_rq_iterator))
1569                     return 1;
1570         }
1571
1572         return 0;
1573 }
1574 #endif /* CONFIG_SMP */
1575
1576 /*
1577  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1578  */
1579 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
1580 {
1581         struct cfs_rq *cfs_rq;
1582         struct sched_entity *se = &curr->se;
1583
1584         for_each_sched_entity(se) {
1585                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1586                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
1587         }
1588 }
1589
1590 #define swap(a, b) do { typeof(a) tmp = (a); (a) = (b); (b) = tmp; } while (0)
1591
1592 /*
1593  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1594  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1595  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1596  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1597  * the child is not running yet.
1598  */
1599 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1600 {
1601         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1602         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1603         int this_cpu = smp_processor_id();
1604
1605         sched_info_queued(p);
1606
1607         update_curr(cfs_rq);
1608         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1609
1610         /* 'curr' will be NULL if the child belongs to a different group */
1611         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1612                         curr && curr->vruntime < se->vruntime) {
1613                 /*
1614                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1615                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1616                  */
1617                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1618                 resched_task(rq->curr);
1619         }
1620
1621         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
1626  * the current task.
1627  */
1628 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1629                               int oldprio, int running)
1630 {
1631         /*
1632          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
1633          * our priority decreased, or if we are not currently running on
1634          * this runqueue and our priority is higher than the current's
1635          */
1636         if (running) {
1637                 if (p->prio > oldprio)
1638                         resched_task(rq->curr);
1639         } else
1640                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * We switched to the sched_fair class.
1645  */
1646 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1647                              int running)
1648 {
1649         /*
1650          * We were most likely switched from sched_rt, so
1651          * kick off the schedule if running, otherwise just see
1652          * if we can still preempt the current task.
1653          */
1654         if (running)
1655                 resched_task(rq->curr);
1656         else
1657                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
1658 }
1659
1660 /* Account for a task changing its policy or group.
1661  *
1662  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1663  * migrates between groups/classes.
1664  */
1665 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1666 {
1667         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1668
1669         for_each_sched_entity(se)
1670                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1671 }
1672
1673 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1674 static void moved_group_fair(struct task_struct *p)
1675 {
1676         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1677
1678         update_curr(cfs_rq);
1679         place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
1680 }
1681 #endif
1682
1683 /*
1684  * All the scheduling class methods:
1685  */
1686 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1687         .next                   = &idle_sched_class,
1688         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1689         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1690         .yield_task             = yield_task_fair,
1691
1692         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1693
1694         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1695         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1696
1697 #ifdef CONFIG_SMP
1698         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
1699
1700         .load_balance           = load_balance_fair,
1701         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1702 #endif
1703
1704         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1705         .task_tick              = task_tick_fair,
1706         .task_new               = task_new_fair,
1707
1708         .prio_changed           = prio_changed_fair,
1709         .switched_to            = switched_to_fair,
1710
1711 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1712         .moved_group            = moved_group_fair,
1713 #endif
1714 };
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1717 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1718 {
1719         struct cfs_rq *cfs_rq;
1720
1721         rcu_read_lock();
1722         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1723                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1724         rcu_read_unlock();
1725 }
1726 #endif