sched: Fully integrate cpus_active_map and root-domain code
[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 int entity_before(struct sched_entity *a,
270                                 struct sched_entity *b)
271 {
272         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
273 }
274
275 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
276 {
277         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
278 }
279
280 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
281 {
282         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
283
284         if (cfs_rq->curr)
285                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
286
287         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
288                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
289                                                    struct sched_entity,
290                                                    run_node);
291
292                 if (!cfs_rq->curr)
293                         vruntime = se->vruntime;
294                 else
295                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
296         }
297
298         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
299 }
300
301 /*
302  * Enqueue an entity into the rb-tree:
303  */
304 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
305 {
306         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
307         struct rb_node *parent = NULL;
308         struct sched_entity *entry;
309         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
310         int leftmost = 1;
311
312         /*
313          * Find the right place in the rbtree:
314          */
315         while (*link) {
316                 parent = *link;
317                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
318                 /*
319                  * We dont care about collisions. Nodes with
320                  * the same key stay together.
321                  */
322                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
323                         link = &parent->rb_left;
324                 } else {
325                         link = &parent->rb_right;
326                         leftmost = 0;
327                 }
328         }
329
330         /*
331          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
332          * used):
333          */
334         if (leftmost)
335                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
336
337         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
338         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
339 }
340
341 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
342 {
343         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
344                 struct rb_node *next_node;
345
346                 next_node = rb_next(&se->run_node);
347                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
348         }
349
350         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
351 }
352
353 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
354 {
355         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
356
357         if (!left)
358                 return NULL;
359
360         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
361 }
362
363 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
364 {
365         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
366
367         if (!last)
368                 return NULL;
369
370         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
371 }
372
373 /**************************************************************
374  * Scheduling class statistics methods:
375  */
376
377 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
378 int sched_nr_latency_handler(struct ctl_table *table, int write,
379                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
380                 loff_t *ppos)
381 {
382         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
383
384         if (ret || !write)
385                 return ret;
386
387         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
388                                         sysctl_sched_min_granularity);
389
390         return 0;
391 }
392 #endif
393
394 /*
395  * delta /= w
396  */
397 static inline unsigned long
398 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
399 {
400         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
401                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
402
403         return delta;
404 }
405
406 /*
407  * The idea is to set a period in which each task runs once.
408  *
409  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
410  * this period because otherwise the slices get too small.
411  *
412  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
413  */
414 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
415 {
416         u64 period = sysctl_sched_latency;
417         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
418
419         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
420                 period = sysctl_sched_min_granularity;
421                 period *= nr_running;
422         }
423
424         return period;
425 }
426
427 /*
428  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
429  * proportional to the weight.
430  *
431  * s = p*P[w/rw]
432  */
433 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
434 {
435         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
436
437         for_each_sched_entity(se) {
438                 struct load_weight *load;
439                 struct load_weight lw;
440
441                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
442                 load = &cfs_rq->load;
443
444                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
445                         lw = cfs_rq->load;
446
447                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
448                         load = &lw;
449                 }
450                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
451         }
452         return slice;
453 }
454
455 /*
456  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
457  *
458  * vs = s/w
459  */
460 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
461 {
462         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
463 }
464
465 /*
466  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
467  * are not in our scheduling class.
468  */
469 static inline void
470 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
471               unsigned long delta_exec)
472 {
473         unsigned long delta_exec_weighted;
474
475         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
476
477         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
478         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
479         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
480         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
481         update_min_vruntime(cfs_rq);
482 }
483
484 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
485 {
486         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
487         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
488         unsigned long delta_exec;
489
490         if (unlikely(!curr))
491                 return;
492
493         /*
494          * Get the amount of time the current task was running
495          * since the last time we changed load (this cannot
496          * overflow on 32 bits):
497          */
498         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
499         if (!delta_exec)
500                 return;
501
502         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
503         curr->exec_start = now;
504
505         if (entity_is_task(curr)) {
506                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
507
508                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
509                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
510         }
511 }
512
513 static inline void
514 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
517 }
518
519 /*
520  * Task is being enqueued - update stats:
521  */
522 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
523 {
524         /*
525          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
526          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
527          */
528         if (se != cfs_rq->curr)
529                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
530 }
531
532 static void
533 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
534 {
535         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
536                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
537         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
538         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
539                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
540         schedstat_set(se->wait_start, 0);
541 }
542
543 static inline void
544 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
545 {
546         /*
547          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
548          * waiting task:
549          */
550         if (se != cfs_rq->curr)
551                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
552 }
553
554 /*
555  * We are picking a new current task - update its stats:
556  */
557 static inline void
558 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
559 {
560         /*
561          * We are starting a new run period:
562          */
563         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
564 }
565
566 /**************************************************
567  * Scheduling class queueing methods:
568  */
569
570 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
571 static void
572 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
573 {
574         cfs_rq->task_weight += weight;
575 }
576 #else
577 static inline void
578 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
579 {
580 }
581 #endif
582
583 static void
584 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
585 {
586         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
587         if (!parent_entity(se))
588                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
589         if (entity_is_task(se)) {
590                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
591                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
592         }
593         cfs_rq->nr_running++;
594         se->on_rq = 1;
595 }
596
597 static void
598 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
599 {
600         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
601         if (!parent_entity(se))
602                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
603         if (entity_is_task(se)) {
604                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
605                 list_del_init(&se->group_node);
606         }
607         cfs_rq->nr_running--;
608         se->on_rq = 0;
609 }
610
611 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
612 {
613 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
614         struct task_struct *tsk = NULL;
615
616         if (entity_is_task(se))
617                 tsk = task_of(se);
618
619         if (se->sleep_start) {
620                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
621
622                 if ((s64)delta < 0)
623                         delta = 0;
624
625                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
626                         se->sleep_max = delta;
627
628                 se->sleep_start = 0;
629                 se->sum_sleep_runtime += delta;
630
631                 if (tsk)
632                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
633         }
634         if (se->block_start) {
635                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
636
637                 if ((s64)delta < 0)
638                         delta = 0;
639
640                 if (unlikely(delta > se->block_max))
641                         se->block_max = delta;
642
643                 se->block_start = 0;
644                 se->sum_sleep_runtime += delta;
645
646                 if (tsk) {
647                         /*
648                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
649                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
650                          * amount of time that the task spent sleeping:
651                          */
652                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
653                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
654                                                 (void *)get_wchan(tsk),
655                                                 delta >> 20);
656                         }
657                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
658                 }
659         }
660 #endif
661 }
662
663 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
664 {
665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
666         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
667
668         if (d < 0)
669                 d = -d;
670
671         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
672                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
673 #endif
674 }
675
676 static void
677 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
678 {
679         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
680
681         /*
682          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
683          * however the extra weight of the new task will slow them down a
684          * little, place the new task so that it fits in the slot that
685          * stays open at the end.
686          */
687         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
688                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
689
690         if (!initial) {
691                 /* sleeps upto a single latency don't count. */
692                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
693                         unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
694
695                         /*
696                          * Convert the sleeper threshold into virtual time.
697                          * SCHED_IDLE is a special sub-class.  We care about
698                          * fairness only relative to other SCHED_IDLE tasks,
699                          * all of which have the same weight.
700                          */
701                         if (sched_feat(NORMALIZED_SLEEPER) &&
702                                         (!entity_is_task(se) ||
703                                          task_of(se)->policy != SCHED_IDLE))
704                                 thresh = calc_delta_fair(thresh, se);
705
706                         vruntime -= thresh;
707                 }
708
709                 /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
710                 vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
711         }
712
713         se->vruntime = vruntime;
714 }
715
716 static void
717 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
718 {
719         /*
720          * Update run-time statistics of the 'current'.
721          */
722         update_curr(cfs_rq);
723         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
724
725         if (wakeup) {
726                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
727                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
728         }
729
730         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
731         check_spread(cfs_rq, se);
732         if (se != cfs_rq->curr)
733                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
734 }
735
736 static void __clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
737 {
738         if (cfs_rq->last == se)
739                 cfs_rq->last = NULL;
740
741         if (cfs_rq->next == se)
742                 cfs_rq->next = NULL;
743 }
744
745 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
746 {
747         for_each_sched_entity(se)
748                 __clear_buddies(cfs_rq_of(se), se);
749 }
750
751 static void
752 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
753 {
754         /*
755          * Update run-time statistics of the 'current'.
756          */
757         update_curr(cfs_rq);
758
759         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
760         if (sleep) {
761 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
762                 if (entity_is_task(se)) {
763                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
764
765                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
766                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
767                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
768                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
769                 }
770 #endif
771         }
772
773         clear_buddies(cfs_rq, se);
774
775         if (se != cfs_rq->curr)
776                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
777         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
778         update_min_vruntime(cfs_rq);
779 }
780
781 /*
782  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
783  */
784 static void
785 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
786 {
787         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
788
789         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
790         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
791         if (delta_exec > ideal_runtime) {
792                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
793                 /*
794                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
795                  * re-elected due to buddy favours.
796                  */
797                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
798         }
799 }
800
801 static void
802 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
803 {
804         /* 'current' is not kept within the tree. */
805         if (se->on_rq) {
806                 /*
807                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
808                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
809                  * runqueue.
810                  */
811                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
812                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
813         }
814
815         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
816         cfs_rq->curr = se;
817 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
818         /*
819          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
820          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
821          * when there are only lesser-weight tasks around):
822          */
823         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
824                 se->slice_max = max(se->slice_max,
825                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
826         }
827 #endif
828         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
829 }
830
831 static int
832 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
833
834 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
835 {
836         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
837
838         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, se) < 1)
839                 return cfs_rq->next;
840
841         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, se) < 1)
842                 return cfs_rq->last;
843
844         return se;
845 }
846
847 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
848 {
849         /*
850          * If still on the runqueue then deactivate_task()
851          * was not called and update_curr() has to be done:
852          */
853         if (prev->on_rq)
854                 update_curr(cfs_rq);
855
856         check_spread(cfs_rq, prev);
857         if (prev->on_rq) {
858                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
859                 /* Put 'current' back into the tree. */
860                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
861         }
862         cfs_rq->curr = NULL;
863 }
864
865 static void
866 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
867 {
868         /*
869          * Update run-time statistics of the 'current'.
870          */
871         update_curr(cfs_rq);
872
873 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
874         /*
875          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
876          * validating it and just reschedule.
877          */
878         if (queued) {
879                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
880                 return;
881         }
882         /*
883          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
884          */
885         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
886                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
887                 return;
888 #endif
889
890         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
891                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
892 }
893
894 /**************************************************
895  * CFS operations on tasks:
896  */
897
898 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
899 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901         struct sched_entity *se = &p->se;
902         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
903
904         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
905
906         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
907                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
908                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
909                 s64 delta = slice - ran;
910
911                 if (delta < 0) {
912                         if (rq->curr == p)
913                                 resched_task(p);
914                         return;
915                 }
916
917                 /*
918                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
919                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
920                  */
921                 if (rq->curr != p)
922                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
923
924                 hrtick_start(rq, delta);
925         }
926 }
927
928 /*
929  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
930  * current task is from our class and nr_running is low enough
931  * to matter.
932  */
933 static void hrtick_update(struct rq *rq)
934 {
935         struct task_struct *curr = rq->curr;
936
937         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
938                 return;
939
940         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
941                 hrtick_start_fair(rq, curr);
942 }
943 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
944 static inline void
945 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
946 {
947 }
948
949 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
950 {
951 }
952 #endif
953
954 /*
955  * The enqueue_task method is called before nr_running is
956  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
957  * then put the task into the rbtree:
958  */
959 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
960 {
961         struct cfs_rq *cfs_rq;
962         struct sched_entity *se = &p->se;
963
964         for_each_sched_entity(se) {
965                 if (se->on_rq)
966                         break;
967                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
968                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
969                 wakeup = 1;
970         }
971
972         hrtick_update(rq);
973 }
974
975 /*
976  * The dequeue_task method is called before nr_running is
977  * decreased. We remove the task from the rbtree and
978  * update the fair scheduling stats:
979  */
980 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
981 {
982         struct cfs_rq *cfs_rq;
983         struct sched_entity *se = &p->se;
984
985         for_each_sched_entity(se) {
986                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
987                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
988                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
989                 if (cfs_rq->load.weight)
990                         break;
991                 sleep = 1;
992         }
993
994         hrtick_update(rq);
995 }
996
997 /*
998  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
999  *
1000  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
1001  */
1002 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1003 {
1004         struct task_struct *curr = rq->curr;
1005         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1006         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
1007
1008         /*
1009          * Are we the only task in the tree?
1010          */
1011         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
1012                 return;
1013
1014         clear_buddies(cfs_rq, se);
1015
1016         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
1017                 update_rq_clock(rq);
1018                 /*
1019                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1020                  */
1021                 update_curr(cfs_rq);
1022
1023                 return;
1024         }
1025         /*
1026          * Find the rightmost entry in the rbtree:
1027          */
1028         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
1029         /*
1030          * Already in the rightmost position?
1031          */
1032         if (unlikely(!rightmost || entity_before(rightmost, se)))
1033                 return;
1034
1035         /*
1036          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1037          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1038          * 'current' within the tree based on its new key value.
1039          */
1040         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1045  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1046  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1047  * so we always favor a closer, idle cpu.
1048  * Domains may include CPUs that are not usable for migration,
1049  * hence we need to mask them out (rq->rd->online)
1050  *
1051  * Returns the CPU we should wake onto.
1052  */
1053 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1054
1055 #define cpu_rd_active(cpu, rq) cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->online)
1056
1057 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1058 {
1059         struct sched_domain *sd;
1060         int i;
1061         unsigned int chosen_wakeup_cpu;
1062         int this_cpu;
1063         struct rq *task_rq = task_rq(p);
1064
1065         /*
1066          * At POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP level, if both this_cpu and prev_cpu
1067          * are idle and this is not a kernel thread and this task's affinity
1068          * allows it to be moved to preferred cpu, then just move!
1069          */
1070
1071         this_cpu = smp_processor_id();
1072         chosen_wakeup_cpu =
1073                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
1074
1075         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP &&
1076                 idle_cpu(cpu) && idle_cpu(this_cpu) &&
1077                 p->mm && !(p->flags & PF_KTHREAD) &&
1078                 cpu_isset(chosen_wakeup_cpu, p->cpus_allowed))
1079                 return chosen_wakeup_cpu;
1080
1081         /*
1082          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1083          *
1084          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1085          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1086          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1087          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1088          * penalities associated with that.
1089          */
1090         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->cfs.nr_running > 1)
1091                 return cpu;
1092
1093         for_each_domain(cpu, sd) {
1094                 if ((sd->flags & SD_WAKE_IDLE)
1095                     || ((sd->flags & SD_WAKE_IDLE_FAR)
1096                         && !task_hot(p, task_rq->clock, sd))) {
1097                         for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd),
1098                                          &p->cpus_allowed) {
1099                                 if (cpu_rd_active(i, task_rq) && idle_cpu(i)) {
1100                                         if (i != task_cpu(p)) {
1101                                                 schedstat_inc(p,
1102                                                        se.nr_wakeups_idle);
1103                                         }
1104                                         return i;
1105                                 }
1106                         }
1107                 } else {
1108                         break;
1109                 }
1110         }
1111         return cpu;
1112 }
1113 #else /* !ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE*/
1114 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1115 {
1116         return cpu;
1117 }
1118 #endif
1119
1120 #ifdef CONFIG_SMP
1121
1122 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1123 /*
1124  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1125  *
1126  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1127  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1128  * can calculate the shift in shares.
1129  *
1130  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1131  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1132  * this change.
1133  *
1134  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1135  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1136  * now.
1137  *
1138  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1139  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1140  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1141  * the affine wakeup.
1142  *
1143  */
1144 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1145                 long wl, long wg)
1146 {
1147         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1148
1149         if (!tg->parent)
1150                 return wl;
1151
1152         /*
1153          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1154          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1155          */
1156         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1157                 return wl;
1158
1159         for_each_sched_entity(se) {
1160                 long S, rw, s, a, b;
1161                 long more_w;
1162
1163                 /*
1164                  * Instead of using this increment, also add the difference
1165                  * between when the shares were last updated and now.
1166                  */
1167                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1168                 wl += more_w;
1169                 wg += more_w;
1170
1171                 S = se->my_q->tg->shares;
1172                 s = se->my_q->shares;
1173                 rw = se->my_q->rq_weight;
1174
1175                 a = S*(rw + wl);
1176                 b = S*rw + s*wg;
1177
1178                 wl = s*(a-b);
1179
1180                 if (likely(b))
1181                         wl /= b;
1182
1183                 /*
1184                  * Assume the group is already running and will
1185                  * thus already be accounted for in the weight.
1186                  *
1187                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1188                  * alter the group weight.
1189                  */
1190                 wg = 0;
1191         }
1192
1193         return wl;
1194 }
1195
1196 #else
1197
1198 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1199                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1200 {
1201         return wl;
1202 }
1203
1204 #endif
1205
1206 static int
1207 wake_affine(struct sched_domain *this_sd, struct rq *this_rq,
1208             struct task_struct *p, int prev_cpu, int this_cpu, int sync,
1209             int idx, unsigned long load, unsigned long this_load,
1210             unsigned int imbalance)
1211 {
1212         struct task_struct *curr = this_rq->curr;
1213         struct task_group *tg;
1214         unsigned long tl = this_load;
1215         unsigned long tl_per_task;
1216         unsigned long weight;
1217         int balanced;
1218
1219         if (!(this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) || !sched_feat(AFFINE_WAKEUPS))
1220                 return 0;
1221
1222         if (sync && (curr->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost ||
1223                         p->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost))
1224                 sync = 0;
1225
1226         /*
1227          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1228          * effect of the currently running task from the load
1229          * of the current CPU:
1230          */
1231         if (sync) {
1232                 tg = task_group(current);
1233                 weight = current->se.load.weight;
1234
1235                 tl += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1236                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1237         }
1238
1239         tg = task_group(p);
1240         weight = p->se.load.weight;
1241
1242         balanced = 100*(tl + effective_load(tg, this_cpu, weight, weight)) <=
1243                 imbalance*(load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight));
1244
1245         /*
1246          * If the currently running task will sleep within
1247          * a reasonable amount of time then attract this newly
1248          * woken task:
1249          */
1250         if (sync && balanced)
1251                 return 1;
1252
1253         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1254         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1255
1256         if (balanced || (tl <= load && tl + target_load(prev_cpu, idx) <=
1257                         tl_per_task)) {
1258                 /*
1259                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1260                  * p is cache cold in this domain, and
1261                  * there is no bad imbalance.
1262                  */
1263                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1264                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1265
1266                 return 1;
1267         }
1268         return 0;
1269 }
1270
1271 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sync)
1272 {
1273         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1274         int prev_cpu, this_cpu, new_cpu;
1275         unsigned long load, this_load;
1276         struct rq *this_rq;
1277         unsigned int imbalance;
1278         int idx;
1279
1280         prev_cpu        = task_cpu(p);
1281         this_cpu        = smp_processor_id();
1282         this_rq         = cpu_rq(this_cpu);
1283         new_cpu         = prev_cpu;
1284
1285         if (prev_cpu == this_cpu)
1286                 goto out;
1287         /*
1288          * 'this_sd' is the first domain that both
1289          * this_cpu and prev_cpu are present in:
1290          */
1291         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1292                 if (cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1293                         this_sd = sd;
1294                         break;
1295                 }
1296         }
1297
1298         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)))
1299                 goto out;
1300
1301         /*
1302          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1303          */
1304         if (!this_sd)
1305                 goto out;
1306
1307         idx = this_sd->wake_idx;
1308
1309         imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1310
1311         load = source_load(prev_cpu, idx);
1312         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1313
1314         if (wake_affine(this_sd, this_rq, p, prev_cpu, this_cpu, sync, idx,
1315                                      load, this_load, imbalance))
1316                 return this_cpu;
1317
1318         /*
1319          * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1320          * limit is reached.
1321          */
1322         if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1323                 if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1324                         schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1325                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1326                         return this_cpu;
1327                 }
1328         }
1329
1330 out:
1331         return wake_idle(new_cpu, p);
1332 }
1333 #endif /* CONFIG_SMP */
1334
1335 /*
1336  * Adaptive granularity
1337  *
1338  * se->avg_wakeup gives the average time a task runs until it does a wakeup,
1339  * with the limit of wakeup_gran -- when it never does a wakeup.
1340  *
1341  * So the smaller avg_wakeup is the faster we want this task to preempt,
1342  * but we don't want to treat the preemptee unfairly and therefore allow it
1343  * to run for at least the amount of time we'd like to run.
1344  *
1345  * NOTE: we use 2*avg_wakeup to increase the probability of actually doing one
1346  *
1347  * NOTE: we use *nr_running to scale with load, this nicely matches the
1348  *       degrading latency on load.
1349  */
1350 static unsigned long
1351 adaptive_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1352 {
1353         u64 this_run = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1354         u64 expected_wakeup = 2*se->avg_wakeup * cfs_rq_of(se)->nr_running;
1355         u64 gran = 0;
1356
1357         if (this_run < expected_wakeup)
1358                 gran = expected_wakeup - this_run;
1359
1360         return min_t(s64, gran, sysctl_sched_wakeup_granularity);
1361 }
1362
1363 static unsigned long
1364 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1365 {
1366         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1367
1368         if (cfs_rq_of(curr)->curr && sched_feat(ADAPTIVE_GRAN))
1369                 gran = adaptive_gran(curr, se);
1370
1371         /*
1372          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1373          * to virtual-time in his units.
1374          */
1375         if (sched_feat(ASYM_GRAN)) {
1376                 /*
1377                  * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1378                  * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1379                  * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1380                  * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1381                  * be smaller, again penalizing the lighter task.
1382                  *
1383                  * This is especially important for buddies when the leftmost
1384                  * task is higher priority than the buddy.
1385                  */
1386                 if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1387                         gran = calc_delta_fair(gran, se);
1388         } else {
1389                 if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD))
1390                         gran = calc_delta_fair(gran, curr);
1391         }
1392
1393         return gran;
1394 }
1395
1396 /*
1397  * Should 'se' preempt 'curr'.
1398  *
1399  *             |s1
1400  *        |s2
1401  *   |s3
1402  *         g
1403  *      |<--->|c
1404  *
1405  *  w(c, s1) = -1
1406  *  w(c, s2) =  0
1407  *  w(c, s3) =  1
1408  *
1409  */
1410 static int
1411 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1412 {
1413         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1414
1415         if (vdiff <= 0)
1416                 return -1;
1417
1418         gran = wakeup_gran(curr, se);
1419         if (vdiff > gran)
1420                 return 1;
1421
1422         return 0;
1423 }
1424
1425 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1426 {
1427         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1428                 for_each_sched_entity(se)
1429                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1430         }
1431 }
1432
1433 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1434 {
1435         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1436                 for_each_sched_entity(se)
1437                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1438         }
1439 }
1440
1441 /*
1442  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1443  */
1444 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
1445 {
1446         struct task_struct *curr = rq->curr;
1447         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1448         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1449
1450         update_curr(cfs_rq);
1451
1452         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
1453                 resched_task(curr);
1454                 return;
1455         }
1456
1457         if (unlikely(p->sched_class != &fair_sched_class))
1458                 return;
1459
1460         if (unlikely(se == pse))
1461                 return;
1462
1463         /*
1464          * Only set the backward buddy when the current task is still on the
1465          * rq. This can happen when a wakeup gets interleaved with schedule on
1466          * the ->pre_schedule() or idle_balance() point, either of which can
1467          * drop the rq lock.
1468          *
1469          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class, for
1470          * obvious reasons its a bad idea to schedule back to the idle thread.
1471          */
1472         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && likely(se->on_rq && curr != rq->idle))
1473                 set_last_buddy(se);
1474         set_next_buddy(pse);
1475
1476         /*
1477          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1478          * wake up path.
1479          */
1480         if (test_tsk_need_resched(curr))
1481                 return;
1482
1483         /*
1484          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1485          * the tick):
1486          */
1487         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1488                 return;
1489
1490         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1491         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE)) {
1492                 resched_task(curr);
1493                 return;
1494         }
1495
1496         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1497                 return;
1498
1499         if (sched_feat(WAKEUP_OVERLAP) && (sync ||
1500                         (se->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
1501                          pse->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost))) {
1502                 resched_task(curr);
1503                 return;
1504         }
1505
1506         find_matching_se(&se, &pse);
1507
1508         BUG_ON(!pse);
1509
1510         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1511                 resched_task(curr);
1512 }
1513
1514 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1515 {
1516         struct task_struct *p;
1517         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1518         struct sched_entity *se;
1519
1520         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
1521                 return NULL;
1522
1523         do {
1524                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1525                 /*
1526                  * If se was a buddy, clear it so that it will have to earn
1527                  * the favour again.
1528                  */
1529                 __clear_buddies(cfs_rq, se);
1530                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1531                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1532         } while (cfs_rq);
1533
1534         p = task_of(se);
1535         hrtick_start_fair(rq, p);
1536
1537         return p;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * Account for a descheduled task:
1542  */
1543 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1544 {
1545         struct sched_entity *se = &prev->se;
1546         struct cfs_rq *cfs_rq;
1547
1548         for_each_sched_entity(se) {
1549                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1550                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1551         }
1552 }
1553
1554 #ifdef CONFIG_SMP
1555 /**************************************************
1556  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1557  */
1558
1559 /*
1560  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
1561  * during the whole iteration, the current task might be
1562  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
1563  * achieve that by always pre-iterating before returning
1564  * the current task:
1565  */
1566 static struct task_struct *
1567 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct list_head *next)
1568 {
1569         struct task_struct *p = NULL;
1570         struct sched_entity *se;
1571
1572         if (next == &cfs_rq->tasks)
1573                 return NULL;
1574
1575         se = list_entry(next, struct sched_entity, group_node);
1576         p = task_of(se);
1577         cfs_rq->balance_iterator = next->next;
1578
1579         return p;
1580 }
1581
1582 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1583 {
1584         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1585
1586         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->tasks.next);
1587 }
1588
1589 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1590 {
1591         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1592
1593         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->balance_iterator);
1594 }
1595
1596 static unsigned long
1597 __load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1598                 unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1599                 enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned, int *this_best_prio,
1600                 struct cfs_rq *cfs_rq)
1601 {
1602         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1603
1604         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1605         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1606         cfs_rq_iterator.arg = cfs_rq;
1607
1608         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1609                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1610                         this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1611 }
1612
1613 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1614 static unsigned long
1615 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1616                   unsigned long max_load_move,
1617                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1618                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1619 {
1620         long rem_load_move = max_load_move;
1621         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1622         struct task_group *tg;
1623
1624         rcu_read_lock();
1625         update_h_load(busiest_cpu);
1626
1627         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1628                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1629                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1630                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1631                 u64 rem_load, moved_load;
1632
1633                 /*
1634                  * empty group
1635                  */
1636                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
1637                         continue;
1638
1639                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
1640                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
1641
1642                 moved_load = __load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1643                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
1644                                 tg->cfs_rq[busiest_cpu]);
1645
1646                 if (!moved_load)
1647                         continue;
1648
1649                 moved_load *= busiest_h_load;
1650                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
1651
1652                 rem_load_move -= moved_load;
1653                 if (rem_load_move < 0)
1654                         break;
1655         }
1656         rcu_read_unlock();
1657
1658         return max_load_move - rem_load_move;
1659 }
1660 #else
1661 static unsigned long
1662 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1663                   unsigned long max_load_move,
1664                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1665                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1666 {
1667         return __load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1668                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1669                         this_best_prio, &busiest->cfs);
1670 }
1671 #endif
1672
1673 static int
1674 move_one_task_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1675                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1676 {
1677         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1678         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1679
1680         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1681         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1682
1683         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1684                 /*
1685                  * pass busy_cfs_rq argument into
1686                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1687                  */
1688                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1689                 if (iter_move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle,
1690                                        &cfs_rq_iterator))
1691                     return 1;
1692         }
1693
1694         return 0;
1695 }
1696 #endif /* CONFIG_SMP */
1697
1698 /*
1699  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1700  */
1701 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
1702 {
1703         struct cfs_rq *cfs_rq;
1704         struct sched_entity *se = &curr->se;
1705
1706         for_each_sched_entity(se) {
1707                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1708                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
1709         }
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1714  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1715  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1716  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1717  * the child is not running yet.
1718  */
1719 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1720 {
1721         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1722         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1723         int this_cpu = smp_processor_id();
1724
1725         sched_info_queued(p);
1726
1727         update_curr(cfs_rq);
1728         place_entity(cfs_rq, se, 1);
1729
1730         /* 'curr' will be NULL if the child belongs to a different group */
1731         if (sysctl_sched_child_runs_first && this_cpu == task_cpu(p) &&
1732                         curr && entity_before(curr, se)) {
1733                 /*
1734                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1735                  * 'current' within the tree based on its new key value.
1736                  */
1737                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
1738                 resched_task(rq->curr);
1739         }
1740
1741         enqueue_task_fair(rq, p, 0);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
1746  * the current task.
1747  */
1748 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1749                               int oldprio, int running)
1750 {
1751         /*
1752          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
1753          * our priority decreased, or if we are not currently running on
1754          * this runqueue and our priority is higher than the current's
1755          */
1756         if (running) {
1757                 if (p->prio > oldprio)
1758                         resched_task(rq->curr);
1759         } else
1760                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * We switched to the sched_fair class.
1765  */
1766 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1767                              int running)
1768 {
1769         /*
1770          * We were most likely switched from sched_rt, so
1771          * kick off the schedule if running, otherwise just see
1772          * if we can still preempt the current task.
1773          */
1774         if (running)
1775                 resched_task(rq->curr);
1776         else
1777                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
1778 }
1779
1780 /* Account for a task changing its policy or group.
1781  *
1782  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1783  * migrates between groups/classes.
1784  */
1785 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1786 {
1787         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1788
1789         for_each_sched_entity(se)
1790                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1791 }
1792
1793 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1794 static void moved_group_fair(struct task_struct *p)
1795 {
1796         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1797
1798         update_curr(cfs_rq);
1799         place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
1800 }
1801 #endif
1802
1803 /*
1804  * All the scheduling class methods:
1805  */
1806 static const struct sched_class fair_sched_class = {
1807         .next                   = &idle_sched_class,
1808         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1809         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1810         .yield_task             = yield_task_fair,
1811
1812         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
1813
1814         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1815         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1816
1817 #ifdef CONFIG_SMP
1818         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
1819
1820         .load_balance           = load_balance_fair,
1821         .move_one_task          = move_one_task_fair,
1822 #endif
1823
1824         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1825         .task_tick              = task_tick_fair,
1826         .task_new               = task_new_fair,
1827
1828         .prio_changed           = prio_changed_fair,
1829         .switched_to            = switched_to_fair,
1830
1831 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1832         .moved_group            = moved_group_fair,
1833 #endif
1834 };
1835
1836 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1837 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1838 {
1839         struct cfs_rq *cfs_rq;
1840
1841         rcu_read_lock();
1842         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1843                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1844         rcu_read_unlock();
1845 }
1846 #endif